سیاهچاله‌ها؛ این "قاتلان کهکشانی" چه هستند؟

به گزارش ایسنا و به نقل از لایوساینس، سیاه‌چاله‌ها، نقاط تاریکی در ساختار فضا - زمان هستند و نیروی گرانشی آنها به قدری قوی است که همه چیز را به سوی خود جذب می‌کنند و امکان فرار از چنگال آنها وجود ندارد.

اگرچه یک ویژگی قابل توجه سیاه‌چاله‌ها، بلعیدن اجرام آسمانی است اما پژوهش‌ها نشان می‌دهند که سیاه‌چاله‌ها نقشی مهم‌تر از یک جاروبرقی کهشانی دارند. فیزیکدانان در سال 2019، بررسی‌های بسیاری در مورد این تاریکی عمیق نشان دادند و موفق شدند نخستین عکس را از یک سیاه‌چاله ثبت کنند. آنها اطلاعات بیشتری در مورد نحوه عملکرد این پدیده عجیب و سیری‌ناپذیر به دست آوردند.

در این گزارش، به مهم‌ترین اطلاعاتی می‌پردازیم که در سال 2019 در مورد سیاه‌چاله‌ها به دست آمدند.

عکس فراموش‌نشدنی

دانشمندان پس از سال‌ها انتظار موفق شدند نخستین عکس کامل را از یک سیاه‌چاله ثبت کنند که در کهکشان "مسیه 87" (M87) قرار دارد. نخستین عکس نزدیک از این سیاه‌چاله که با تلسکوپ "افق رویداد"(Event Horizon Telescope) به ثبت رسید، به یک نقطه کوچک شباهت دارد که با یک حلقه درهم نارنجی‌رنگ احاطه شده است. این عکس کوچک و پیکسل شده در واقع سیاه‌چاله‌ای به بزرگی منظومه شمسی است و جرم آن نیز 6.5 میلیارد برابر بیش از خورشید است.

تابش نارنجی رنگ اطراف سیاه‌چاله، حلقه‌ای از یک ماده است که پیش از افتادن به درون سیاه‌چاله، در اطراف آن می‌چرخد و افق رویداد آن را نشان می‌دهد. از آنجا که این ماده با سرعت بالا به ماده دیگری ساییده می‌شود، انرژی و درخشش را برای شکل دادن یک صفحه یکپارچه تولید می‌کند و حلقه نارنجی رنگ را تشکیل می‌دهد.

سیاه‌چاله‌ها مو دارند!

پژوهش‌های سال 2019 نشان می‌دهند که سیاه‌چاله‌ها، ذراتی شبح مانند و بدون انرژی مانند "مو" دارند اما بیشتر اوقات مانند توپ بیلیارد، بدون مو هستند. فیزیکدانان پیش از این باور داشتند که سیاه‌چاله‌ها، بدون مو یا بدون ویژگی هستند؛ در نتیجه تنها سه ویژگی جرم، حرکت زاویه‌ای و بار الکتریکی را دارند.

در سال 2016، مقاله‌ای از "استیون هاوکینگ"(Stephen Hawking) منتشر شد که نشان می‌داد سیاه‌چاله‌ها، مو و یا ویژگی‌های متمایز دارند. این موها، تغییرات ظریفی در افق رویداد هستند که موجب تمایز سیاه‌چاله‌ها از یکدیگر می‌شوند.

فیزیکدانان در اوایل سال جاری دریافتند که حتی سیاه‌چاله‌هایی که چندان بزرگ نیستند، سیاه‌چاله‌هایی که با سرعت نزدیک به حداکثر می‌چرخند اما هیچ بار الکتریکی ندارند و یا سیاه‌چاله‌هایی که حداکثر بار الکتریکی ممکن را دارند اما هیچ چرخشی ندارند، نیز ممکن است مو داشته باشند.

پژوهش‌ها نشان داد که جوانه‌های کوچکی از مو به جای موهایی که سیاه‌چاله آنها را از دست داده، پدیدار می‌شوند.

متخصصان امیدوار هستند که به زودی به شواهد جدیدی در مورد این نظریه برسند.

سیاه‌چاله غیرممکن

دانشمندان در ماه نوامبر، از کشف سیاه‌چاله‌ای در کهکشان راه شیری خبر دادند که 15 هزار سال نوری با زمین فاصله دارد و آنقدر بزرگ است که وجود آن در راه شیری عجیب است. وجود سیاه‌چاله‌ای به این اندازه در کهکشان راه شیری، غیرممکن به نظر می‌رسد و چنین سیاه‌چاله‌ای نباید در راه شیری وجود داشته باشد. دانشمندان، جرم این سیاه‌چاله را 70 برابر بیشتر از خورشید تخمین زدند؛ در حالی که پیشتر این تصور را داشتند که جرم سیاه‌چاله نباید از 30 برابر خورشید تجاوز کند.

"دیوید ریتز"(David Reitze)، مدیر "رصدخانه موج گرانشی با تداخل‌سنج لیزری"(LIGO) و استاد "دانشگاه فلوریدا"(UF) پس از شنیدن خبر این اکتشاف در بیانیه‌ای گفت: کشف این سیاه‌چاله ما را مجبور می‌کند تا مدل‌های خود را در مورد نحوه شکل‌گیری سیاه‌چاله‌ها دوباره مورد بررسی قرار دهیم.

تردید در مورد سیاه‌چاله غیرممکن

به نظر می‌رسد که یافته‌های علمی بیشتر اوقات، قوانین فیزیک را به چالش می‌کشند. در ماه دسامبر، دو مقاله در مورد سیاه‌چاله غیرممکن به چاپ رسید که نشان می‌داد اشتباهاتی در محاسبه اندازه این پدیده صورت گرفته است.

بر اساس این گزارش‌ها، سیاه‌چاله غیرممکن فقط یک سیاه‌چاله با اندازه معمولی بود و گروه پژوهشی در بررسی آن مرتکب اشتباهاتی شده بودند. بررسی دوباره سیاه‌چاله و محاسبات پیشین حاکی از آن بود که پژوهشگران، جرم سیاه‌چاله را بیش از اندازه ارزیابی کرده‌اند.

سیاه‌چاله‌های زندگی‌بخش

سیاه‌چاله‌ها، پدیده‌های شروری در جهان شناخته شده‌اند که همه چیز را بی‌تفاوت از بین می‌برند و هیچ چیز از وجود آنها در امان نمی‌ماند.

اما شاید چهره دیگری در پس صورت خشن این قاتلان کهکشانی وجود داشته باشد. شاید سیاه‌چاله‌ها، مانند موتورهایی باشند که زندگی را در کهکشان فعال می‌کنند. پژوهشی که در ماه نوامبر انجام شد، نشان داد که سیاه‌چاله‌ها، حباب‌هایی از گاز سوزان و سرکش را انتشار می‌دهند. ممکن است این پلاسمای داغ بتواند کهکشان‌هایی را که در حال سرد شدن و مرگ هستند، زنده نگه دارد.

پژوهش دیگری که در ماه مه به چاپ رسید، نشان داد که شاید پرتو منتشر شده از سیاه‌چاله‌ها، نیروی لازم برای زیست فرازمینی را تامین کند. پرتو حاصل از سیاه‌چاله‌ها می‌تواند به تولید و سهولت شکل‌گیری زندگی زیست‌مولکولی منجر شود.

شاید سیاه‌چاله‌ها، سیاه‌چاله نباشند

شاید سیاه‌چاله‌ها در واقع سیاه‌چاله نباشند و یا این که پژوهشگران به درک اشتباهی از آنها رسیده باشند. پژوهشی که در تابستان سال 2019 انجام شد، نشان می‌دهد که شاید سیاه‌چاله‌ها به آن صورت که ما تصور می‌کنیم وجود نداشته باشند.

این پژوهش جدید نشان می‌دهد که شاید سیاه‌چاله‌ها اصلا چنین ساختارهای منحصر به فردی نباشند و فقط مجموعه‌ای از اجرام آسمانی و انرژی تاریک را تشکیل دهند.

سیاه‌چاله‌های کوچک

سیاه‌چاله‌ها قطعا می‌توانند بزرگ باشند اما پژوهش‌ها نشان می‌دهند که سیاه‌چاله‌های کوچک هم وجود دارند. براساس این پژوهش‌ها، سیاه‌چاله‌هایی در فضا وجود دارند که اندازه آنها به نیمی از اندازه سیاه‌چاله‌های شناخته شده می‌رسد. بیشتر سیاه چاله‌های معمولی، حدود پنج تا شش برابر جرم خورشید را دارند.

ستاره‌شناسان در ماه نوامبر، شواهدی مبنی بر وجود یک سیاه‌چاله یافتند که حدود 3.3 برابر بزرگتر از خورشید است. این اندازه برای یک ستاره نوترونی بیش از حد زیاد است اما کوچک‌تر از سیاه‌چاله‌هایی است که تاکنون شناسایی شده‌اند. وجود چنین سیاه‌چاله‌هایی پیش‌بینی می‌شد اما تا پیش از این هرگز کشف نشده بودند.

شعله‌ای در راه شیری

سیاه‌چاله بسیار بزرگی که در کهکشان راه شیری قرار دارد، پدیده بسیار عجیبی است. معمولا صفحه یکپارچه سیاه‌چاله هنگام فعال بودن آن بیشتر می‌درخشد زیرا مواد بیشتر به هم ساییده می‌شوند و اصطکاک ایجاد می‌کنند.

ستاره‌شناسان در ماه مه، یک شعله عجیب را مشاهده کردند که به گفته آنها درخشان‌ترین شعله‌ای بود که حداقل در طیف فروسرخ دیده‌اند.

دانشمندان نتوانستند بفهمند که این شعله عجیب چه بوده اما فکر می‌کنند که در اثر تماس یک جسم مه‌آلود یا ستاره با یک منبع قوی امواج رادیویی موسوم به "کمان ای*"(Sagittarius A) به وجود آمده است.

بزرگترین سیاه‌چاله‌ها در یک چشم به هم زدن شکل می‌گیرند

به نظر می‌رسد که اجرام کیهانی مانند کمان ای باید همیشه در حال شکل‌گیری باشند اما پژوهش‌ها نشان می‌دهد که شاید بزرگترین سیاه‌چاله‌های جهان، در یک چشم به هم زدن شکل گرفته باشند.

پژوهشی که در ماه ژوئن منتشر شد، نشان می‌دهد که ممکن است سیاه‌چاله‌های بسیار بزرگ، در 800 میلیون سال نخست تاریخ جهان شکل گرفته باشند. هنگامی که ابرهای گازی انباشته می‌شوند و به هم می‌پیوندند، زیر وزن خودشان فرو می‌ریزند و یک سیاه‌چاله کوچک را بدون نیاز به ستاره نواختر تشکیل دهند.

یوفوهای برف‌روب!

یقینا وجود "اشیای ناشناس پرنده" یا "یوفوها"(UFOs) که به بیرون از سیاه‌چاله‌ها در حال پرواز هستند، حتی می‌تواند عجیب‌تر از وجود یک سیاه‌چاله باشد.

پژوهشی که در ماه اوت منتشر شد، نشان می‌دهد که شاید یوفوها بتوانند توضیح دهند که چرا در فضای نزدیک به قلب کهکشان‌ها، کمبود نسبی ماده وجود دارد. یوفوهای سیاه‌چاله‌هایی که در مرکز کهکشان قرار دارند، می‌توانند عملکرد یک برف‌روب را داشته باشند و همه مواد اضافی را از پیرامون سیاه‌چاله پاک کنند.

شاید سیاره 9 یک سیاه‌چاله باشد

"سیاره 9"(Planet 9)، یکی از اجرام اسرارآمیز کهکشانی در منظومه شمسی است که می‌تواند یک سیاه‌چاله باشد.

اجرام عجیبی در کهکشان وجود دارند که با نام "اشیای فرانپتونی" شناخته می‌شوند و رفتار آنها به گونه‌ای است که گویی جاذبه آنها تحت کنترل اجرامی در نزدیکی آنهاست که ما قادر به دیدن آنها نیستیم. این اجرام، از سیارات دیگر دور هستند و به نظر می‌رسد از برنامه متفاوتی پیروی می‌کنند.

برخی از نظریه‌پردازان، محاسباتی را انجام داده‌اند و نتیجه گرفته‌اند که سیاره‌ای با جرم 10 تا 20 برابر زمین وجود دارد اما پژوهشی که در ماه اکتبر منتشر شد، نشان داد که ممکن است این پدیده، یک سیاره نباشد بلکه یک سیاه‌چاله به بزرگی یک گریپ‌فروت باشد و بتواند رفتار عجیب اشیای فرانپتونی را توضیح دهد.

ارسال پیام از سیاه‌چاله، آن را تبخیر می‌کند

نباید تصور کنیم که می‌توان از سیاه‌چاله‌ها برای ارسال پیام به ساکنان جهانی بیگانه استفاده کرد.

دانشمندان طی پژوهشی که در ماه اوت انجام شد، دریافتند که حتی ارسال یک پیام کوچک از میان سیاه‌چاله می‌تواند آن را تغییر دهد و به تبخیر آن منجر شود. نخستین پیامی که از سیاه‌چاله ارسال شود، آن را تا 30 درصد کوچک می‌کند و هر پیام متوالی نیز به کوچکتر شدن آن می‌انجامد و اطلاعات کمتری را نیز انتقال می‌دهد. پیام پس از چندین بار انتقال، هیچ اطلاعاتی نخواهد داشت و سیاه‌چاله نیز ناپدید خواهد شد.

انتهای پیام