آخرین مطالب
1
امروز
سیاهچاله ها

با نزدیک ترین سیاهچاله ها به زمین آشنا شوید

سیاهچاله ها همانند کوسه‌های کیهانی هستند که ترسی ناشناخته از آنها همیشه وجود دارد. رسیدن به سیاهچاله ها یا حتی مشاهده آنها کار بسیار دشواری است. چرا که اندازه آنها ممکن است برابر یک جزیره خیلی کوچک باشد و رصدشان، گاه به تلسکوپ‌های بسیار قدرتمندی نیاز دارد.

وقتی صحبت از سیاهچاله های کهکشان راه شیری باشد، اولین گزینه‌ای که به نظر می‌رسد، Sagittarius A* است. سیاهچاله‌ای عظیم در مرکز کهکشان ما که بیش از 4 میلیون برابر خورشید جرم دارد، اما بزرگی آن فقط 6000 برابر خورشید است. در مورد فاصله آن نیز باید دانست که 26000 سال نوری از ما دور است و واقعا نمی‌توان آن را یک همسایه به حساب آورد!

Sagittarius A* جزو ابرسیاهچاله‌ها دسته‌بندی می‌شود که تنها مورد از این نوع در کهکشان ما است. سایر سیاهچاله‌هایی که در راه شیری قرار دارند، همگی سیاهچاله‌های ستاره‌ای هستند که جرم هیچکدام، بیشتر از 15 برابر جرم خورشید نیست.

نزدیک‌ترین سیاهچاله ستاره‌ای به زمین، V616 Monocerotis نام دارد که 3000 سال نوری دورتر از ماست و جرمش 9 تا 13 برابر جرم خورشید است. مورد بعدی، Cygnus X-1 که با جرم 15 برابر جرم خورشید، در فاصله 6000 سال نوری ما، قرار گرفته است. سومین مورد هم  GRO J0422+32 است که 7800 سال نوری آن‌طرف‌تر از زمین، کوچکترین سیاهچاله کشف‌شده تا به امروز شناخته می‌شود.

این سه مورد سیاهچاله، ویژگی مشترکی علاوه بر نزدیک بودن به ما دارند. این ویژگی، داشتن یک همدم ستاره‌ای در هر سه آنهاست. در واقع وجود همین همدم بوده است که ما را قادر ساخته تا آنها را آشکارسازی کنیم. به این صورت که همواره موادی از سوی ستاره به سمت سیاهچاله فرو می‌ریزد. این مواد قبل از آنکه وارد افق رویداد سیاهچاله شوند، تا دماهای زیاد داغ شده و در طول موج ایکس تابش می کنند.

سیاهچاله ها

فرو ریختن مواد به درون سیاهچاله ها و داغ شدن بیش از حد آنها، باعث می‌شود تا این مواد قبل از وارد شدن به افق رویداد سیاهچاله، در طول موج ایکس تابش کنند.

تابش‌های اشعه ایکس، راه بسیار خوبی برای یافتن سیاهچاله ها هستند. تلسکوپ‌هایی چون چاندرا و  XMM-Newton به طور ویژه برای آشکارسازی آنها، طراحی شده‌اند.

همانطور که از اسم سیاهچاله ها پیداست، آنها اجرامی کاملا سیاه هستند که هیچ نوری از آنها به ما تابش نمی‌شود. بنابراین رصدگران همچنان در مورد شیوه‌های آشکارسازی آنها با مشکلاتی روبرو هستند. یکی از روش‌های رصد غیرمستقیم، استفاده از اثرات ریزهمگرایی گرانشی یا مایکرولنزینگ است. به این صورت که جرم فوق‌العاده زیاد سیاهچاله ها، باعث خمیده شدن فضا زمان شده و به این صورت نور ستاره‌های دورتر که از نزدیکی یک سیاهچاله عبور کرده و به چشم ما برسد، دچار تغییراتی می‌شود.

اما شانس رخ دادن چنین پدیده‌ای بسیار کم است. بایستی سیاهچاله و ستاره دورتر، درست در راستای خط دید ما قرار گرفته و تلسکوپمان نیز در لحظه مناسب به آن سمت نشانه رود. اتفاقی که احتمال وقوع آن، چیزی نزدیک به صفر است.

پس در چنین وضعیتی، چگونه می‌توان در مورد نزدیک ترین سیاهچاله ها تخمینی ارایه داد؟ تحقیقی در همین رابطه که سال گذشته چاپ شده بود، سیاهچاله‌ای را کشف کرد که هیچ پرتو ایکسی از خودش ساطع نکرده و به جای آن، به آرامی در بخش امواج رادیویی تابش داشت. در این تحقیق با نگاه به بخش کوچکی از آسمان، این سیاهچاله آرام، در فاصله 7200 سال نوری از ما کشف شد. به این صورت می‌توان نتیجه گرفت که سیاهچاله‌های بسیار بیشتری در فضا وجود دارند که هنوز قادر به مشاهده آنها نشده‌ایم.

آیا به واقع چنین احتمالی وجود دارد؟ و اگر پاسخ مثبت است، نزدیک‌ترین سیاهچاله به زمین در چه فاصله‌ای واقع خواهد شد؟ بهتر است کمی محاسبات ریاضی ساده انجام دهیم.

امروزه، تعداد سیاهچاله ها، بر مبنای تعداد ابرنواخترها تخمین زده می‌شود. به این صورت که تخمین‌ها نشان می‌دهد در یک میلیون سال گذشته، تعداد 20 هزار انفجار ابرنواختری اتفاق افتاده است. می‌توانیم فرض کنیم در طول 13 میلیارد سال گذشته این نرخ ثابت بوده است و تنها انفجارات حاصل از ستاره‌های پرجرم را نیز در نظر می‌گیریم که می‌دانیم حاصل آنها باقی گذاشتن یک سیاهچاله است. نتیجه‌ای که بدست خواهد آمد، تعداد ده‌ها میلیون سیاهچاله است که در گوشه و کنار کهکشان راه شیری پنهان شده‌اند.

سیاهچاله ها

سرنوشت ستاره‌ها، می‌تواند یک کوتوله سفید، ستاره نوترونی و یا یک سیاهچاله باشد. تنها ستاره‌های بسیار پرجرم هستند که پس از مرگشان از خود یک سیاهچاله ستاره‌ای باقی می‌گذارند.

محاسباتمان را با حجم کهکشان راه شیری ادامه می‌دهیم. راه شیری طولی برابر 100 هزار سال نوری داشته و با ضخامتی حدود هزار سال نوری، حجمی در حدود 7.86 تریلیون سال نوری مکعب خواهد داشت. حال اگر این حجم را بر تعداد سیاهچاله‌های موجود در آن (که تنها عدد یک میلیون را برای آن در نظر می‌گیریم) تقسیم کنیم، به عدد یک سیاهچاله در فاصله هر 125 سال نوری خواهیم رسید.

مسلما چنین تخمینی بسیار تقریبی است. سیاهچاله ها می‌توانند با یکدیگر ترکیب شده باشند تا اجرام بزرگتری را شکل دهند. یا اینکه توزیع آنها بسیار محتمل است که یکنواخت نباشد.

با این حال می‌دانیم که سیاهچاله‌های بسیار زیادی وجود دارد که منتظر آن هستند تا ما آنها را رصد و کشف کنیم. مسئله چالش‌برانگیز هم دشواری کشف این اجرام است که نیازمند ایجاد شرایط خاص و همینطور کمپین‌هایی شامل تعداد تلسکوپ‌های زیاد است تا شانس یافتن یکی از آنها را بتوان بالا برد.

پاسخ بدهید

وارد کردن نام و ایمیل اجباری است | در سایت ثبت نام کنید یا وارد شوید و بدون وارد کردن مشخصات نظر خود را ثبت کنید *

*