۳ دلیل که چرا سیاهچاله ها از ترسناک‌ترین پدیده‌های جهان هستند

سیاهچاله‌ ها مناطقی در فضا هستند که گرانش آن‌ها به‌ قدری قوی است که هیچ چیز نمی‌تواند از آن فرار کند. نیمی از جایزه نوبل فیزیک ۲۰۲۰ به «راجر پنروز» برای فعالیت‌های او در زمینه و فیزیک ریاضی تعلق گرفت که نشان داد سیاه چاله‌ ها نتیجه اجتناب‌ناپذیر نظریه نسبیت عام اینشتین هستند. نیم دیگر جایزه به «آندره‌آ ام گز» و «راینهارد گنزل» اهدا شد زیرا نشان دادند یک سیاهچاله عظیم در مرکز کهکشان ما وجود دارد.

سیاهچاله‌ ها بیشتر وقت‌ها در حالت غیرفعال قرار دارند ولی زمانی که فعال هستند و ستاره‌ها و گازها را می‌بلعند، منطقه نزدیک به آن‌ ها می‌تواند از نظر درخشندگی از کل کهکشان میزبان پیشی بگیرد. کهکشان‌هایی که درون خود یک سیاه چاله فعال دارند، اختروش یا کوازار نامیده می‌شوند. با وجود همه اطلاعاتی که در چند دهه گذشته در مورد سیاه چاله‌ ها به‌ دست آورده‌ایم، هنوز رازهای بی‌ پاسخ زیادی در مورد آن‌ها وجود دارد. اگر می‌خواهید بدانید که چرا سیاه چاله‌ ها ترسناک هستند تا انتهای این مقاله با ما همراه باشید.

مرگ توسط سیاهچاله

تصور می‌شود که سیاه چاله‌ با مرگ یک ستاره عظیم به‌ وجود می‌آید. بعد از اینکه سوخت هسته‌ ای ستاره تمام می‌شود، هسته آن به متراکم‌ترین حالت ماده‌ای که می‌توان تصور کرد، یعنی صد برابر چگال‌تر از هسته اتم، متلاشی می‌شود. در این شرایط، پروتون‌ ها، نوترون‌ ها و الکترون‌ ها دیگر ذره‌های مجزا نیستند.

از آن‌جایی که سیاه چاله‌ ها تاریک هستند، وقتی پیدا می‌شوند که دور یک ستاره معمولی می‌چرخند. ویژگی‌های یک ستاره معمولی به اخترشناسان اجازه می‌دهد تا ویژگی‌های همدم تاریک آن را یعنی سیاهچاله، استنباط کنند.

سیاه چاله‌ ها قبر ماده هستند و هیچ چیزی حتی نور، نمی‌تواند از آن‌ ها فرار کند. سرنوشت هر کسی که در یک سیاه چاله بیافتد اسپاگتی شدن خواهد بود. استیون هاوکینگ نظریه اثر اسپاگتی را در کتاب خود با عنوان «تاریخ مختصر زمان» مطرح کرد. در اسپاگتی شدن، گرانش شدید سیاهچاله بدن را از هم می‌پاشد و استخوان‌ ها، ماهیچه‌ ها، رگ‌ ها و حتی مولکول‌ ها را از هم جدا می‌کند.

 

سیاهچاله، یک جانور گرسنه در کهکشان

در طول ۳۰ سال گذشته، مشاهده‌هایی که با کمک تلسکوپ فضایی هابل انجام شده است، نشان می‌دهد که همه کهکشان‌ ها در مرکز خود سیاه چاله دارند. کهکشان‌ های بزرگ‌تر سیاه چاله‌ های بزرگ‌تری دارند.

طبیعت می‌داند که چگونه سیاه چاله‌ هایی با جرم‌های متفاوت بسازد، از اجساد ستاره‌هایی با جرم چند برابر خورشید گرفته تا هیولاهایی با جرم ده‌ها میلیارد برابر خورشید که مانند تفاوت بین یک سیب و هرم بزرگ جیزه است.

ستاره‌شناسان تصویری از یک سیاه چاله و افق رویداد آن را منتشر کرده‌اند که در مرکز کهکشان بیضوی M87 قرار دارد و جرم آن ۷ میلیارد خورشیدی است. این سیاه چاله بیش از هزار برابر بزرگ‌تر از سیاه چاله‌ ای است که در کهکشان ما وجود دارد و کاشفان آن موفق به دریافت جایزه نوبل شدند.

سیاه چاله‌ ها بیشتر مواقع تاریک هستند ولی وقتی گرانش آن‌ها ستاره‌ها و گازهای مجاور را به سمت خود می‌کشد، به مرکز فعالیت‌های شدید تبدیل می‌شوند و مقدار زیادی تشعشع را بیرون می‌دهند. سیاهچاله‌ های عظیم از دو نظر خطرناک هستند. ابتدا اگر خیلی به آن‌ها نزدیک شوید، گرانش عظیم‌شان شما را به داخل می‌کشد و سپس اگر در فاز کوازار فعال خود باشند، توسط تشعشع‌های پرانرژی منفجر خواهید شد.

شاید برایتان جای سوال باشد که یک کوازار چقدر روشن است؟ تصور کنید که شب بر فراز شهر بزرگی مانند لس آنجلس شناور هستید. تقریبا ۱۰۰ میلیون نور اتومبیل‌ ها، خانه‌ ها و خیابان‌ های شهر را می‌توانید ستاره‌ های یک کهکشان در نظر بگیرید. در این مقایسه، سیاه چاله در حالت فعال خود مانند منبع نوری به قطر ۱ اینچ در مرکز شهر لس آنجلس است که صدها یا هزاران بار از کل شهر روشن‌تر است. کوازارها درخشان‌ترین اجرام در جهان هستند.

برای اطلاع از مقاله خورشیدگرفتگی چیست؟ روی لینک کلیک کنید.

سیاهچاله‌ های کلان‌ جرم عجیب هستند

بزرگ‌ترین سیاهچاله‌ که تاکنون کشف شده است، ۴۰ میلیارد برابر جرم خورشید یا ۲۰ برابر منظومه شمسی وزن دارد. در حالیکه سیاره‌ های بیرونی منظومه شمسی ما هر ۲۵۰ سال یک بار دور خود می‌چرخند، این جرم بسیار سنگین‌ تر هر سه ماه یک بار دور خود می‌چرخد. در واقع، لبه بیرونی آن با نصف سرعت نور حرکت می‌کند.

سیاهچاله‌ های کلان‌جرم مانند سایر سیاه چاله‌ ها یک افق رویداد دارند که باعث می‌شود دیده نشوند. همچنین، در مراکز آن‌ها یک تکینگی وجود دارد که نقطه‌ای در فضا است که چگالی آن بی‌نهایت است. درون سیاهچاله برای ما قابل‌ درک نیست، زیرا قوانین فیزیک در آن شکسته می‌شوند. زمان در افق رویداد منجمد شده و گرانش در تکینگی بی‌نهایت می‌شود.

خبر خوب در مورد سیاهچاله‌ های کلان‌جرم این است که می‌توانید از سقوط در آن‌ها جان سالم به در ببرید. اگرچه گرانش آن‌ها قوی‌ تر است، نیروی کشش ضعیف‌تری نسبت به یک سیاه چاله دارند و شما را به درون خود نمی‌کشند. اما خبر بد این است که افق رویداد لبه پرتگاه را نشان می‌دهد. هیچ چیز نمی‌تواند از درون افق رویداد فرار کند، بنابراین نمی‌توانید از آن بیرون بیایید و تجربه‌ تان را با دیگران به اشتراک بگذارید.

به گفته استیون هاوکینگ، سیاه چاله‌ ها به‌ آرامی در حال تبخیر شدن هستند. در آینده دور کیهان، مدت‌ها بعد از این‌ که همه ستاره‌ ها مردند و کهکشان‌ ها توسط انبساط پرشتاب کیهانی از دید خارج شدند، سیاهچاله‌ ها آخرین اجرام باقی‌مانده خواهند بود.

پرجرم‌ترین سیاهچاله‌ ها سال‌های غیرقابل‌ تصوری طول می ‌شد تا تبخیر شوند. بر اساس تخمین‌ ها، تبخیر آن‌ها شاید ۱۰ به توان ۱۰۰ سال یا ۱۰ با ۱۰۰ صفر سال طول بکشد. به‌ عبارت دیگر، این پدیده‌های ترسناک تقریبا ابدی هستند.

 

نتیجه

به‌ طور خلاصه، سیاه چاله‌ ها به سه دلیل ترسناک هستند. اگر در سیاه چاله‌ ای که پس از مرگ یک ستاره باقی مانده است بیافتید، تکه تکه خواهید شد. همچنین، سیاهچاله‌ های عظیمی که در مرکز همه کهکشان‌ ها دیده می‌شوند اشتهای سیری‌ناپذیری دارند. دلیل سوم این است که سیاهچاله‌ ها مکان‌هایی هستند که قوانین فیزیک در آن‌ها نقض می‌شوند.

شاید شما هم با کمک تلسکوپ بتوانید این سیاهچاله ها را رویت کنید. تلسکوپ مورد نظر برای دیدن سیاره ها و ستاره ها و حتی سیاهچاله ها را می توانید تهیه کنید تا این اجرام آسمانی را ببینید. خرید تلسکوپ می تواند شما را با دنیای بالای سرتان بهتر و دقیق تر آشنا کند. شما می توانید با مراجعه به سایت موسسه طبیعت آسمان شب خرید تلسکوپ مد نظر خود را به راحتی انجام دهید.

برای دانلود مقاله ۳ دلیل که چرا سیاهچاله ها از ترسناک‌ترین پدیده‌های جهان هستند روی لینک کلیک کنید.

 منبع: سایت موسسه طبیعت آسمان شب و ۳ دلیل که چرا سیاهچاله ها از ترسناک‌ترین پدیده‌های جهان هستند

سیاه‌چاله‌ها + هر آنچه که باید بدانید

سیاه‌چاله‌ها از عجیب‌ترین و جذاب‌ترین اجرام فضا محسوب می‌شوند. آن‌ها بسیار متراکم هستند و چنان جاذبه گرانشی قوی دارند که حتی نور نیز نمی‌تواند از چنگ آن‌ها فرار کند. کهکشان راه شیری بیش از ۱۰۰ میلیون سیاه‌چاله را در خود جا داده است. مثلا سیاه‌چاله‌ کلان‌جرم کمان ای* که در قلب کهکشان راه شیری قرار گرفته است، تقریبا ۴ میلیون برابر خورشید جرم دارد و فاصله آن از زمین ۲۶۰۰۰ سال نوری است.

اولین تصویر از یک سیاه‌چاله در سال ۲۰۱۹ توسط تلسکوپ افق رویداد (EHT) گرفته شد که دانشمندان سراسر جهان را به وجد آورد. اگر می‌خواهید با این پدیده شگفت‌انگیز بیشتر آشنا شوید تا انتهای مقاله با ما همراه باشید.

سیاه‌چاله‌ها چگونه به وجود می‌آیند؟

سیاه‌چاله‌ها به دو طریق مجزا تشکیل می‌شوند. در روش اول، با مرگ ستاره‌های عظیم تشکیل می‌شوند و به‌ نوعی اجساد ستاره‌ای هستند. ستاره‌هایی که جرم تولد آن‌ها تقریبا ۸ تا ۱۰ برابر جرم خورشید است، وقتی تمام سوخت خود یعنی هیدروژن را تمام می‌کنند، منفجر می‌شوند و می‌میرند. چیزی که باقی می‌ماند یک جرم متراکم بسیار فشرده، به‌اصطلاح سیاه‌چاله است.

سیاه‌چاله‌ای که به این شکل به ‌وجود می‌آید به سیاه‌چاله‌ ستاره‌وار معروف است و چند برابر خورشید جرم دارد. در روش دیگر، سیاه‌چاله‌ها در نتیجه فروپاشی مستقیم گاز به‌وجود می‌آیند. این فرآیند سیاه‌چاله‌های پرجرم‌تری با جرمی از ۱۰۰۰ برابر تا حتی ۱۰۰۰۰۰ برابر جرم خورشید ایجاد می‌کند.

  

چه کسی برای اولین بار سیاه‌چاله‌ را کشف کرد؟

سیاه‌چاله‌ها به‌عنوان یک راه حل ریاضی دقیق برای معادلات انیشتین پیش‌بینی شده بودند. معادله‌های اینشتین شکل فضای اطراف ماده را توصیف می‌کنند. راه حل سیاه‌چاله توسط کارل شواترزشیلد در سال ۱۹۱۵ پیدا شد. معلوم شد که این مناطق، یعنی سیاه‌چاله‌ها، فضا را به‌شدت تغییر می‌دهند و سوراخی در بافت فضا-زمان ایجاد می‌کنند.

با گذشت زمان، همان‌طور که سایر محصولات نهایی مرگ ستاره‌ها، یعنی ستاره‌های نوترونی که به‌عنوان تپ‌اختر دیده می‌شدند، شناسایی شدند مشخص شد که سیاه‌چاله‌ها واقعی هستند و باید وجود داشته باشند. ماکیان ایکس یک (Cygnus-X1) اولین سیاه‌چاله‌ای بود که کشف شد.

آیا سیاه‌چاله‌ها می‌میرند؟

سیاه‌چاله‌ها به خودی خود نمی‌میرند، بلکه فرض بر این است که در نهایت به‌ آرامی در مدت زمان بسیار طولانی تبخیر می‌شوند. سیاه‌چاله‌ها ماده‌ای را که در نزدیکی‌شان قرار دارد، توسط گرانش قوی به سمت داخل خود می‌کشند و رشد می‌کنند. طبق نظریه هاوکینگ، سیاه‌چاله‌ها این توانایی را دارند که انرژی ساطع کنند و با سرعت بسیار پایینی کوچک شوند.

بر اساس نظریه کوانتوم، ذرات مجازی همیشه در حال به وجود آمدن و از بین رفتن هستند. وقتی که این اتفاق می‌افتد، ذره و پادذره همراه آن ظاهر می‌شوند. آن‌ها می‌توانند دوباره ترکیب شده و دوباره ناپدید شوند.

وقتی این فرایند در نزدیکی افق رویداد یک سیاه‌چاله رخ می‌دهد، به‌ جای این‌که جفت ذره و پادذره برای لحظه‌ای وجود داشته باشد و سپس یکدیگر را نابود کنند، اتفاق دیگری می‌افتد. یکی از آن‌ها توسط گرانش به درون سیاه‌چاله می‌افتد، در حالیکه ذره دیگر در فضا رها می‌شود.

برای اطلاع از مقاله ۱۰ حقیقت شگفت انگیز درباره جو زمین روی لینک کلیک کنید.

آیا سیاه‌ چاله همان کرم‌چاله است؟

خیر. کرم‌چاله را می‌توان تونلی در نظر گرفت که دو نقطه مجزا در فضا و زمان را به هم وصل می‌کند. فرض بر این است که سیاه‌چاله‌ می‌تواند درون خود یک کرم‌چاله داشته باشد.

انواع سیاه‌ چاله

تا به امروز، سه نوع سیاه‌چاله توسط ستاره‌شناسان شناسایی شده است.

1. سیاه‌ چاله ستاره‌وار: کوچک اما کشنده

وقتی سوخت یک ستاره تمام می‌شود، ممکن است سقوط کند یا به درون خود بیافتد. در ستاره‌های کوچک‌تر (با جرم تقریبا سه برابر خورشید)، هسته جدید به یک ستاره نوترونی یا یک کوتوله سفید تبدیل خواهد شد. در مقابل وقتی یک ستاره بزرگ‌تر دچار فروپاشی می‌شود، به فشرده شدن ادامه می‌دهد و یک سیاه‌چاله ستاره‌وار ایجاد می‌کند. این نوع سیاه‌چاله نسبتا کوچک اما به‌شدت متراکم است. سیاه‌چاله‌های ستاره‌وار غبار و گاز کهکشان‌های اطراف خود را مصرف می‌کنند که باعث می‌شود رشد کنند.

  

2. سیاه‌ چاله کلان‌جرم: تولد غول‌ها

این سیاه‌چاله‌های عظیم قطری برابر خورشید دارند ولی جرم آن‌ها میلیون‌ها یا حتی میلیاردها برابر خورشید است. فرض بر این است که این سیاه‌چاله‌ها تقریبا در مرکز هر کهکشانی از جمله کهکشان راه شیری قرار دارند. دانشمندان هنوز درباره منشا این نوع سیاه‌چاله مطمئن نیستند. آن‌ها ممکن است نتیجه صدها یا هزاران سیاه‌چاله کوچکی باشند که با هم ادغام می‌شوند. فرو ریختن ابرهای گازی بزرگ نیز ممکن است در ایجاد آن‌ها نقش داشته باشد.

گزینه سوم فروپاشی یک خوشه ستاره‌ای است. همچنین، احتمال دیگر این است که سیاه‌چاله‌های بسیار پرجرم ممکن است از خوشه‌های بزرگ ماده تاریک به‌وجود بیایند.

3. سیاه‌ چاله جرم متوسط 

در گذشته، دانشمندان فکر می‌کردند که سیاه‌چاله ها فقط بزرگ یا کوچک هستند. تحقیقات بیشتر احتمال وجود سیاه‌چاله‌های جرم متوسط (IMBHs) را آشکار کرد. آن‌ها زمانی تشکیل می‌شوند که ستاره‌های درون یک خوشه در یک واکنش زنجیره‌ای با هم برخورد کنند. تعدادی از سیاه‌چاله‌هایی که در یک منطقه به‌وجود می‌آیند، در نهایت می‌توانند با هم در مرکز یک کهکشان بیافتند و یک سیاه‌چاله بسیار کلان‌جرم ایجاد کنند.

برای اطلاع از مقاله هر چیزی که باید درباره سیاره‌های منظومه شمسی بدانید روی لینک کلیک کنید.

سیاه‌ چاله چه شکلی است؟

سیاه‌ چاله‌ ها سه لایه دارند که عبارتند از افق رخداد بیرونی و درونی و تکینگی.

افق رویداد به مرز اطراف دهانه سیاه‌چاله می‌گویند که نور نمی‌تواند از آن فرار کند. وقتی یک ذره از افق رویداد عبور کند، دیگر قادر نیست از آن خارج شود. گرانش در سراسر افق رویداد ثابت است.

تکینگی به بخش داخلی سیاه‌چاله، جایی که جرم در آن قرار دارد می‌گویند. به‌عبارت دیگر، تکینگی نقطه واحدی در فضا-زمان است که جرم سیاه‌چاله در آن متمرکز است.

سیاه‌ چاله‌ ها مثل ستاره‌ها و سایر اجرام موجود در فضا قابل دیدن نیستند. در واقع، ستاره‌شناسان تشعشعاتی را که سیاه‌چاله‌ها با کشیدن غبار و گاز به درون خود ساطع می‌کنند، شناسایی می‌کنند.

گاهی سیاه‌ چاله‌ های کلان‌جرم که در مرکز یک کهکشان قرار دارند توسط غبار و گاز غلیظ اطراف خود پوشیده می‌شوند که مانع انتشار گازهای گلخانه‌ای می‌شود.

اگرچه در نگاه اول به‌نظر می‌رسد که هیچ چیزی در سیاه‌ چاله وجود ندارد، این پدیده جالب حاوی مقدار قابل‌ توجهی ماده است. این جرم زیاد انباشته‌ شده در یک حجم کم باعث ایجاد میدان گرانشی بسیار قوی می‌شود که حتی نور هم قادر به قرار از آن نیست. در سال‌های اخیر، ناسا با استفاده از تجهیزات پیشرفته تصاویری از چند سیاه‌ چاله گرفته است که دیدن آن‌ها خالی از لطف نیست.

نتیجه

با گذشت زمان و پیشرفت علم و اختراع تلسکوپ دانشمندان توانستند با مطالعه و مشاهده دقیق تر سیاه چاله ها را مورد بررسی قرار دهند . تلسکوپ یکی از اختراعاتی بود که توانست بشر را در کشف پدیده های آسمان یاری کند. همچنین مردم نیز توانستند با خرید تلسکوپ به زیبایی های آسمان شب پی ببرند و از دیدن آن لذت ببرند. اشخاصی که به مشاهده آسمان علاقمند هستند می توانند با مراجعه به سایت آسمان شب راحت ترین و مطمئن ترین راه برای خرید تلسکوپ را انجام دهند.

برای دانلود مقاله سیاه‌چاله‌ها هر آنچه که باید بدانید روی لینک کلیک کنید.

منبع: سایت موسسه طبیعت آسمان شب و سیاه‌چاله‌ها هر آنچه که باید بدانید

کرم ‌چاله چیست؟

یکی از مفاهیم بسیار جذاب در دنیای فیلم‌ها و کتاب‌های علمی تخیلی، کرم چاله است. دانشمندان نیز به مطالعه و تحقیق درباره این پدیده فضایی شگفت‌انگیز علاقه دارند. کرم چاله راه‌حلی خاص برای توصیف نظریه نسبیت عام انیشتن است.

در بهترین حالت، طول این تونل کمتر از فاصله بین دو نقطه است و همین باعث می‌شود کرم چاله نوعی میانبر باشد. البته این پدیده‌های جذاب هنوز از نظر دانشمندان تایید نشده‌اند. اگر شما نیز به این مبحث علاقه دارید، در این مقاله به سوالات مختلفتان درباره کرم ‌چاله پاسخ می‌دهیم. پس همراهمان باشید.

کرم چاله چیست و آیا واقعا وجود دارد؟

دو شهر را در دو طرف یک کوه در نظر بگیرید. به ‌احتمال زیاد مردم این دو شهر برای این‌که مردم شهر دیگر را ببینند، باید تمام این کوه را دور بزنند تا به مقصدشان برسند. اما اگر بخواهند سریع‌ تر به آن‌جا برسند، می‌توانند تونلی را از میان کوه حفر کنند تا میانبری بسازند. کرم ‌چاله نیز عملکردی شبیه به این تونل دارد.

کرم ‌چاله مانند تونلی شگفت‌انگیز بین دو نقطه از جهان است که از یکدیگر فاصله زیادی دارند. به‌ جای این‌ که میلیون‌ها سال از یک کهکشان به کهکشان دیگر سفر کنیم، می‌توانیم در شرایط مناسب از کرم ‌چاله برای کاهش زمان سفر به چند ساعت یا حتی چند دقیقه بهره ببریم.

از آنجایی که کرم ‌چاله‌ها میانبرهایی در فضا زمان هستند حتی می‌توانند عملکردی شبیه به ماشین زمان داشته باشند. ممکن است وقتی وارد یک کرم ‌چاله می‌شوید، زودتر از همان زمان سر از آن سوی کرم ‌چاله دربیاورید و به گذشته بروید.

دانشمندان هیچ مدرکی برای اثبات وجود کرم ‌چاله در جهانمان ندارند. اما این پدیده‌های شگفت‌انگیز ابزار خوبی برای کمک به اخترفیزیکدان‌هایی هستند که به فضا و زمان علاقه دارند و می‌خواهند درباره‌شان بیشتر کاوش کنند. کرم ‌چاله‌ ها همچنین پاسخ به سوال‌های بسیار بزرگ بشر مانند شمایل کیهان را امکان‌پذیر می‌کنند.

 

کرم چاله ها و سفر در زمان

همان‌طور که گفتیم، کرم ‌چاله‌ها از نظر تئوری به‌عنوان ماشین زمان عمل می‌کنند. نظریه نسبیت خاص بیان می‌کند که ساعت در حال حرکت، کندتر می‌شود. یعنی زمان برای کسی که با سرعت نور در حرکت  است، کندتر از حالتی می‌گذرد که فرد ساکن ایستاده باشد.

اگر دانشمندان می‌توانستند خودشان به‌نحوی کرم ‌چاله بسازند، هر دو سمت آن در یک زمان قرار داشتند. اما اگر یک انتهای کرم ‌چاله خیلی سریع و نزدیک به سرعت نور حرکت کند، از انتهای دیگر کرم ‌چاله عقب می‌افتد. حال اگر دو سمت کرم ‌چاله به یکدیگر برگردند، یکی از انتهاها در گذشته خواهد بود. این پدیده را فیزیکدان دانشگاه ماساچوست به اسم اندرو فریدمن پیشنهاد می‌دهد.

بنابراین اگر قرار بود از یک سوی کرم ‌چاله وارد شوید و از سوی دیگر بیرون بیایید، در واقع به گذشته می‌رفتید و وقتی از کرم ‌چاله خارج می‌شدید، می‌توانستید خود را در گذشته‌تان ببینید.

برای اطلاع از مقاله ۱۰ حقیقت شگفت انگیز درباره جو زمین به روی لینک کلیک کنید.

کرم چاله ها واقعیت دارند یا تنها حاصل تخیل انسان هستند؟

به ‌دلیل ویژگی‌های جالب این مفهوم، نویسندگان داستان‌های علمی تخیلی علاقه خاصی به آن‌ها دارند و از کرم ‌چاله در رمان‌ها و فیلم‌های خود استفاده می‌کنند. با این‌ حال دانشمندان نیز به همان اندازه یا بیشتر به آن‌ها علاقه نشان می‌دهند.

محققان تا کنون کرم ‌چاله‌ای را در جهانمان پیدا نکرده‌اند، اما دانشمندها در راه‌حل‌های معادلات مهم فیزیکی خود، اغلب به آن بر می‌خورند. این پدیده شگفت‌انگیز بیش از هر چیزی در راه‌حل‌های معادله‌های مربوط به نظریه فضا زمان و نسبیت عام انیشتین خود را نشان می‌دهد.

این تئوری شکل جهان و نحوه حرکت ستارگان، سیاره‌ها و سایر اجرام سراسر جهان را وصف می‌کند. از آنجایی که نظریه انیشتین بارها و بارها آزمایش شده و هر بار صحیح بوده است، برخی از دانشمندان انتظار دارند کرم چاله ها جایی خارج از جهان ما وجود داشته باشند. اما دیگر دانشمندان بر این باور هستند که کرم ‌چاله‌ها احتمالا وجود ندارند زیرا بیش از حد پایدار هستند.

کشش ثابت گرانش بر هر جسمی در جهان از جمله زمین تاثیر می‌گذارد. بنابراین گرانش روی کرم چاله ها نیز تاثیر دارد. دانشمندانی که در مورد کرم ‌چاله‌ها شک دارند، معتقدند که پس از مدت کوتاهی وسط کرم ‌چاله به‌ دلیل وجود گرانش خودش، فرو می‌ریزد مگر اینکه نیرویی برای مقابله با آن از داخل کرم ‌چاله به بیرون فشار بیاورد. برای آنکه چنین چیزی رخ دهد، باید «انرژی منفی» در کرم ‌چاله وجود داشته باشد که عملکردی مخالف گرانش دارد و کرم ‌چاله را تثبیت می‌کند.

نحوه عملکرد انرژی‌های منفی

در فضای خالی کیهان، ذرات و نیروهای کوچکی هستند که میدان‌های کوانتومی نامیده می‌شوند. این میدان‌ های کوانتومی انرژی خاصی دارند. این امکان وجود دارد که موقعیت‌ هایی باشد که در آن انرژی در ناحیه‌ای خاص کمتر از محیط اطراف و منفی است. این انرژی منفی را در نمونه‌های واقعی مانند اثر کاسیمیر مشاهده می‌کنیم، جایی که انرژی منفی بین دو صفحه فلزی باعث جذب یکدیگر می‌شوند.

البته نمی‌دانیم آیا واقعا می‌توانیم از این انرژی منفی برای تثبیت کرم چاله استفاده کنیم یا خیر. احتمال دارد نوع درستی از انرژی منفی نباشد، زیرا تنها در مقایسه با محیط اطرافش منفی است و نه به شکل مطلق.

تا جایی که دانشمندها می‌دانند، این انرژی‌های منفی تنها در مقادیر بسیار کم برای مقابله با گرانش خود کرم چاله ایجاد می‌شوند. احتمال دارد بیگ بنگ یا همان انفجار بزرگ در ابتدای شکل‌گیری جهان کرم ‌چاله‌های کوچک و میکروسوپی را با مقادیر کمی از انرژی منفی ایجاد کرده باشد. سپس با گذشت زمان، این تونل‌های شگفت‌انگیز مانند دیگر بخش‌های جهان منبسط و بزرگ‌تر شده باشند.

 

آیا کرم چاله ها مانند سیاه‌ چاله‌ ها هستند؟

کرم چاله ها پدیده‌های بسیار جالبی هستند و می‌توانیم ساعت‌ها به آن‌ها فکر کنیم و درباره‌شان داستان بسازیم، اما هنوز از نظر علمی قبول نشده‌اند. البته این بدان معنا نیست که واقعیت نداشته باشند. وقتی ایده وجود سیاه‌چاله‌ها برای اولین بار در دهه 1910 نیز شکل گرفت، پذیرفته نشده بودند. همه می‌دانیم که اکنون وجود سیاه‌چاله‌ها از نظر دانشمندان اخترفیزیک اثبات شده است.

انیشتین اولین بار معادله‌ های میدان خود را در سال 1915 شکل داد و تنها پس از یک سال، کارل شوارتزشیلد راهی برای توصیف سیاه‌چاله‌ها از نظر ریاضی پیدا کرد. البته توصیفش به‌قدری عجیب‌ و غریب بود که دانشمندان برجسته آن زمان باور نداشتند که سیاه‌ چاله‌ ها واقعا در دنیایمان وجود دارند. 50 سال طول کشید تا مردم و دانشمندان توانستند سیاه‌ چاله‌ ها را به رسمیت بشناسند. اصطلاح «سیاه‌چاله» نیز حتی تا سال ۱۹۶۷ ابداع نشده بود.

همین امر در مورد کرم چاله نیز صدق می‌کند. ممکن است سال‌ها طول بکشد تا دانشمندان درباره وجود یا نبودشان مطمئن شوند. اما اگر شواهد خوبی مبنی بر وجودشان بیابند، شیوه مشاهده جهان و درکمان از آن را متحول می‌کند. دانشمندان می‌توانند این شواهد را با مشاهده حرکات غیرعادی و عجیب مدار ستاره‌ها به‌دست آورند.

نتیجه

کرم چاله چیست؟ سوالی که در ابتدای مقاله پاسخ آن را نمی دانستید ولی در خلال این مقاله به پتسخ آن رسیدید. با اختراع تلسکوپ سیاه چاله و کرم چاله های زیادی مورد رویت قرار گرفت و همچنین مردم نیز توانستند با خرید تلسکوپ این دیده فضایی را تماشا کنند. علاقه مندان به نجوم می توانند با مراجعه به سایت تلسکوپ نسبت به خرید تلسکوپ اقدام کنند.

برای دانلود مقاله کرم ‌چاله چیست؟ روی لینک کلیک کنید.

‏منبع: سایت موسسه طبیعت آسمان شب و کرم ‌چاله چیست؟

‏

همه چیز در مورد سیاه چاله ها

سیاه چاله ها از جذاب ترین اشیاء در فضا هستند. آنها بسیار متراکم هستند، با چنان جاذبه گرانشی قوی که حتی نور نیز نمی تواند از چنگ آنها فرار کند. کهکشان راه شیری می تواند بیش از 100 میلیون سیاه چاله را در خود جای دهد، اگرچه شناسایی این جانوران پرخور بسیار دشوار است. در قلب کهکشان راه شیری یک سیاه چاله بسیار پرجرم به نام Sagittarius A قرار دارد. طبق بیانیه ناسا، این ساختار عظیم حدود 4 میلیون برابر جرم خورشید است و تقریباً 26000 سال نوری از زمین فاصله دارد. اولین تصویر از یک سیاه چاله در سال 2019 توسط تلسکوپ افق رویداد (EHT) گرفته شد. عکس خیره کننده سیاه چاله در مرکز کهکشان M87 در فاصله 55 میلیون سال نوری از زمین، دانشمندان سراسر جهان را به وجد آورد.

 

 

 

سیاه چاله ها

✅ سیاهچاله ها چگونه تشکیل می شوند؟

انتظار می رود سیاهچاله ها از طریق دو کانال مجزا تشکیل می شوند. طبق مسیر اول، آنها اجساد ستاره ای هستند، بنابراین با مرگ ستاره های عظیم تشکیل می شوند. ستارگانی که جرم تولد آنها تقریباً 8 تا 10 برابر جرم خورشید ما است، وقتی تمام سوخت خود - هیدروژنشان - تمام می شود، منفجر می شوند و می میرند و یک جرم متراکم بسیار فشرده، یک سیاهچاله را پشت سر می گذارند. سیاه‌ چاله‌ای که به‌جا می‌ماند، سیاهچاله‌ای با جرم ستاره‌ای نامیده می‌شود و جرم آن چند برابر جرم خورشید است.

همه ستارگان سیاهچاله ها را پشت سر نمی گذارند، ستارگانی که جرم تولد کمتری دارند، یک ستاره نوترونی یا یک کوتوله سفید را پشت سر نمی گذارند. روش دیگری که سیاهچاله‌ها به وجود می‌آیند، فروپاشی مستقیم گاز است، فرآیندی که انتظار می‌رود سیاهچاله‌های پرجرم‌تری با جرمی از 1000 برابر جرم خورشید تا حتی 100000 برابر جرم خورشید منجر شود. این کانال شکل گیری ستاره سنتی را دور می زند و اعتقاد بر این است که در کیهان اولیه کار می کند و دانه های سیاهچاله عظیم تری تولید می کند.

✅ چه کسی سیاهچاله ها را کشف کرد؟

سیاه چاله ها به عنوان یک راه حل ریاضی دقیق برای معادلات انیشتین پیش بینی شده بودند. معادلات اینشتین شکل فضای اطراف ماده را توصیف می کند. نظریه نسبیت عام هندسه یا شکل را به توزیع جزئی ماده مرتبط می کند. راه حل سیاهچاله توسط کارل شوارتزشیلد در سال 1915 یافت شد، و این مناطق - سیاهچاله ها - یافت شدند که فضا را به شدت منحرف می کنند و سوراخی در بافت فضازمان ایجاد می کنند. در آن زمان مشخص نبود که آیا اینها با اجرام واقعی در جهان مطابقت دارند یا خیر. با گذشت زمان، همانطور که سایر محصولات نهایی مرگ ستارگان، یعنی ستاره های نوترونی که به عنوان تپ اختر دیده می شدند، شناسایی شدند، مشخص شد که سیاهچاله ها واقعی هستند و باید وجود داشته باشند. اولین سیاهچاله کشف شده Cygnus-X1 بود.

مرگ سیاه چاله

 

 

✅ آیا سیاهچاله ها می میرند؟

سیاه چاله ها به خودی خود نمی میرند، اما از نظر تئوری پیش بینی می شود که در نهایت به آرامی در مقیاس های زمانی بسیار طولانی تبخیر شوند. سیاه چاله ها با تجمع ماده ای که در نزدیکی آن قرار دارند رشد می کنند که توسط گرانش بسیار زیاد آنها به داخل کشیده می شود. هاوکینگ پیش‌بینی کرد که سیاه‌ چاله‌ ها نیز می‌توانند انرژی را ساطع کنند و بسیار آهسته کوچک شوند. تئوری کوانتومی نشان می دهد که ذرات مجازی همیشه وجود دارند که به وجود می آیند و خارج می شوند. هنگامی که این اتفاق می افتد، یک ذره و ضد ذره همراه آن ظاهر می شوند. با این حال، آنها همچنین می توانند دوباره ترکیب شوند و دوباره ناپدید شوند.

وقتی این فرآیند در نزدیکی افق رویداد یک سیاه چاله اتفاق می افتد، اتفاقات عجیبی می تواند رخ دهد. به جای اینکه جفت ذره برای لحظه ای وجود داشته باشد و سپس یکدیگر را نابود کند، یکی از آنها می تواند توسط گرانش به داخل سیاهچاله بیفتد، در حالی که ذره دیگر می تواند به فضا پرواز کند. در بازه‌های زمانی بسیار طولانی، ما در مورد مقیاس‌های زمانی صحبت می‌کنیم که بسیار طولانی‌تر از سن جهان ما هستند، این نظریه بیان می‌کند که این قطره ذرات فراری باعث می‌شود سیاه‌چاله به آرامی تبخیر شود.

 

سیاه چاله و کرم چاله

 

✅ آیا سیاهچاله ها کرمچاله هستند؟

هیچ سیاه چاله ای کرم چاله نیست. کرم چاله ها را می توان تونل هایی دانست که دو نقطه مجزا در فضا و زمان را به هم متصل می کنند. اعتقاد بر این است که درون سیاه چاله‌ ها می‌تواند حاوی یک کرم چاله باشد، سوراخ فضازمان است، که می‌تواند دریچه‌ای را به نقطه دیگری در فضازمان حتی در یک جهان متفاوت ارائه دهد. آلبرت اینشتین برای اولین بار در سال 1916 با نظریه نسبیت عام خود وجود سیاه چاله ها را پیش بینی کرد. اصطلاح "سیاه چاله" سال ها بعد در سال 1967 توسط ستاره شناس آمریکایی جان ویلر ابداع شد. پس از چندین دهه که سیاه چاله ها تنها به عنوان اجسام نظری شناخته می شوند. اولین سیاهچاله ای که تا به حال کشف شد Cygnus X-1 بود که در کهکشان راه شیری در صورت فلکی ماکیان، قرار داشت. به گفته ناسا، ستاره شناسان اولین نشانه های سیاهچاله را در سال 1964 مشاهده کردند، زمانی که موشکی که به صدا در آمد منابع آسمانی اشعه ایکس را شناسایی کرد.

در سال 1971، ستاره شناسان تشخیص دادند که پرتوهای ایکس از یک ستاره آبی درخشان می آید که به دور یک جسم تاریک عجیب می چرخد. پیشنهاد شد که پرتوهای ایکس شناسایی‌شده در نتیجه دور شدن مواد ستاره‌ای از ستاره درخشان و «بلوره شدن» توسط جسم تاریک - یک سیاه‌چاله همه‌گیر- است. به گفته موسسه علوم تلسکوپ فضایی (STScI) تقریباً از هر هزار ستاره یک ستاره آنقدر جرم دارد که به سیاهچاله تبدیل شود. از آنجایی که کهکشان راه شیری دارای بیش از 100 میلیارد آمار است، کهکشان خانگی ما باید حدود 100 میلیون سیاه چاله را در خود جای دهد. اگرچه کشف سیاه چاله ها کار دشواری است و برآوردهای ناسا نشان می دهد که ممکن است بین 10 میلیون تا یک میلیارد سیاه چاله ستاره ای در کهکشان راه شیری وجود داشته باشد.

 

برای اطلاع از مقاله دوربین دو چشمی برای رصد ستارگان بر روی لینک کلیک کنید.

✅ نزدیکترین سیاهچاله به زمین

نزدیکترین سیاهچاله به زمین "تک شاخ" نام دارد و در فاصله 1500 سال نوری از زمین قرار دارد. نام مستعار معنایی دوگانه دارد. نامزد سیاهچاله نه تنها در صورت فلکی تک شاخ ("تک شاخ") ساکن است، بلکه جرم بسیار کم آن - تقریباً سه برابر خورشید - آن را تقریباً در نوع خود بی نظیر می کند. در سال 2019، تلسکوپ افق رویداد (EHT) اولین تصویر ثبت شده از یک سیاهچاله را منتشر کرد. EHT سیاه چاله را در مرکز کهکشان M87 دید در حالی که تلسکوپ در حال بررسی افق رویداد یا منطقه گذشته بود که هیچ چیز نمی تواند از سیاه چاله فرار کند. تصویر از دست دادن ناگهانی فوتون ها (ذرات نور) را ترسیم می کند. اکنون که اخترشناسان می دانند سیاه چاله چگونه به نظر می رسد، منطقه جدیدی از تحقیقات در مورد سیاه چاله ها را باز می کند. در سال 2021، ستاره شناسان نمایی جدید از سیاهچاله غول پیکر در مرکز M87 را نشان دادند که نشان می دهد ساختار عظیم در نور قطبی شده چگونه به نظر می رسد. از آنجایی که امواج نور پلاریزه دارای جهت گیری و روشنایی متفاوتی نسبت به نور غیرقطبی هستند، تصویر جدید سیاه چاله را با جزئیات بیشتری نشان می دهد. قطبش نشانه میدان های مغناطیسی است و تصویر به وضوح نشان می دهد که حلقه سیاهچاله مغناطیسی شده است.

لایه های سیاه چاله ها

 

✅ لایه های سیاه چاله ها

در ماه مه 2022، دانشمندان اولین تصویر تاریخی از سیاهچاله کلان جرم در مرکز کهکشان ما - Sagitarrius A* را نشان دادند. سیاهچاله ها دارای سه "لایه" هستند: افق رخداد بیرونی و درونی و تکینگی. افق رویداد یک سیاهچاله مرزی در اطراف دهانه سیاهچاله است که نور نمی تواند از آن بگریزد. هنگامی که یک ذره از افق رویداد عبور کند، نمی تواند آن را ترک کند. گرانش در سراسر افق رویداد ثابت است.ناحیه داخلی سیاه چاله، جایی که جرم جسم در آن قرار دارد، به عنوان تکینگی آن شناخته می شود، نقطه واحدی در فضا-زمان که جرم سیاهچاله در آن متمرکز است. دانشمندان نمی توانند سیاهچاله ها را همانطور که می توانند ستاره ها و دیگر اجرام در فضا را ببینند، ببینند. درعوض، اخترشناسان باید به تشخیص تشعشعاتی که سیاه چاله‌ ها در اثر کشیده شدن غبار و گاز به درون موجودات متراکم ساطع می‌کنند، تکیه کنند. اما سیاه چاله های کلان پرجرم که در مرکز یک کهکشان قرار دارند، ممکن است توسط غبار و گاز غلیظ اطراف خود پوشیده شوند، که می تواند از انتشار گازهای گلخانه ای جلوگیری کند.  گاهی اوقات، هنگامی که ماده به سمت سیاه چاله کشیده می شود، به جای اینکه به درون ماو کشیده شود، از افق رویداد خارج می شود و به بیرون پرتاب می شود. جت های درخشانی از مواد که با سرعت های نزدیک به نسبیتی حرکت می کنند ایجاد می شوند. اگرچه سیاه چاله دیده نشده است، اما این جت های قدرتمند را می توان از فواصل دور مشاهده کرد.

✅ سیاهچاله های ستاره ای کوچک اما کشنده

هنگامی که یک ستاره از طریق آخرین سوخت خود می سوزد، جسم ممکن است سقوط کند یا به درون خود بیفتد. برای ستارگان کوچک تر (آنهایی که جرم آنها تقریباً سه برابر خورشید است)، هسته جدید به یک ستاره نوترونی یا یک کوتوله سفید تبدیل خواهد شد. اما وقتی یک ستاره بزرگتر فرو می ریزد، به فشرده شدن ادامه می دهد و یک سیاه چاله ستاره ای ایجاد می کند. سیاهچاله هایی که از فروپاشی ستارگانمنفرد به وجود آمده اند نسبتا کوچک اما به طرز باورنکردنی متراکم هستند. یکی از این اجرام بیش از سه برابر جرم خورشید به قطر یک شهر بسته می شود. این منجر به نیروی گرانشی دیوانه‌واری می‌شود که اجسام اطراف جسم را می‌کشد. سیاه‌ چاله‌ های ستاره‌ای پس از آن، غبار و گاز کهکشان‌های اطراف خود را مصرف می‌کنند که باعث می‌شود اندازه آن‌ها رشد کنند. 

 

نتیجه

 خطرناک ترین سیاه چاله در کیهان مواردی هستند که بعد از مرگ ستاره بوجود آمده اند. خطرناک ترین سیاه چاله شما را به داخل خود می بلعد و تکه تکه می کند. در این مقاله در مورد سیاه چاله ها و انواع سیاه چاله ها مطالبی را ذکر کردیم. همچنین در مورد چگونگی تشکیل سیاه چاله ها و نحوه از بین رفتن سیاه چاله ها مباحثی را عنوان کردیم. انواع سیاه چاله ها با کرم چاله ها تفاوت دارند، کرم چاله ها تونل هایی هستند که دو نقطه مجزا در فضا و زمان را به هم متصل می کنند. شما می توانید برای کسب اطلاعات بیشتر در خصوص فضا، مسائل نجومی و خرید تجهیزات عکاسی نجومی به سایت آسمان شب مراجعه کنید.

 

برای دانلود مقاله همه چیز در مورد سیاه چاله ها روی لینک کلیک کنید

 منبع: سایت موسسه طبیعت آسمان شب و همه چیز در مورد سیاه چاله ها