پردیس فناوری کیش_طرح مشاور متخصصین صنعت و مدیریت_گروه هوافضا
در جهان ما تعداد زیادی سیاهچاله وجود دارد که هرگز آنها را از نزدیک ندیدهایم؛و سیاه چاله قدرتمند تراز آنچه به نظر می رسد، است.اما میخواهیم بدانیم در صورت نزدیک شدن و سقوط به درون آنها، چه اتفاقی رخ میدهد.
به گزارش زومیت، سیاهچالهها از جمله اجرام مبهمی هستند که در سرتاسر عالم شناخته شده وجود دارند.
این اجرام بیش از اندازه چگال هستند و گرانش بسیار قدرتمندی دارند و این یعنی هیچ چیزی، حتی نور نیز توانایی گریز از گرانش قدرتمند سیاهچاله را ندارد.
تا به امروز سیاهچالههای بسیاری شناخته شدهاند؛ برخی از آنها که فراوانترین هستند، جرمی برابر با ستارهها دارند و ما نیز آنها را در کهکشان راه شیری شناسایی کردهایم.
دستهی دیگری از سیاهچالهها وجود دارند که به آنها سیاهچالههای کلانجرم گفته میشود؛ این سیاهچالهها معمولاً در مرکز کهکشانها قرار گرفتهاند و جرم برخی از آنها میلیونها و یا شاید میلیاردها برابر خورشید است.
در اطراف سیاهچالهها، ناحیهای به نام افق رویداد وجود دارد. در این ناحیه، هیچ چیزی، حتی نور نیز توانایی گریز ندارد.به همین علت سیاه چاله بسیار قدرتمند است.
با انواع سیاه چاله ها آشنا بشید.
یک سیاه چاله معمولی را مشاهده می کنیم.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 را برای شکل دادن یک صفحه یکپارچه تولید میکند و حلقه نارنجی رنگ را تشکیل میدهد.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 ۲۰۱۹، 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.
یک سیاه چاله کلان جرم را مشاهده می کنید.بیگ بنگ: دونالد لیندن بل و مارتین ریس، دو ستاره شناس انگلیسی در سال ۱۹۷۱ میلادی این فرضیه را پیش کشیدند که یک سیاهچاله کلان جرم(SMBH) در مرکز کهکشان راه شیری واقع شده است. این فرضیه در نتیجه رصد کهکشان های رادیویی حاصل آمد که نشان می داد حجم عظیم انرژی ساطع شده از سوی این اجرام ناشی از پیوستن گاز و ماده به سیاهچاله ای در مرکزشان است.
افق رویداد، مرز سیاهچاله با فضای اطراف به شمار میرود و اگر شما از آن عبور کنید، به سمت تکینگی مرکزی خواهید رفت و هیچ راه گریزی نخواهید داشت.
اما به راستی اگر از این ناحیه عبور کنیم و به سمت تکینگی مرکزی سقوط کنیم، چه چیزی را مشاهده خواهیم کرد؟ آیا همچنان میتوان نور را مشاهده کرد یا به یکباره جهان تاریک میشود؟ دانشمندان و فیزیکدانان به تازگی پاسخی علمی را ارائه دادهاند که به احتمال زیاد پرده از اسرار درون سیاهچالهها برمیدارد. این پاسخ واقعاً شگفتانگیز است.
در مرکز کهکشان ما، میتوان حرکت ستارهها را پیرامون یک نقطهی مرکزی مشاهده کرد. جرم این نقطهی مرکزی، ۴ میلیون جرم خورشیدی است. نکته جالب این است که این جرم مرکزی، به هیچ عنوان نوری از خود ساطع نمیکند. این جرم بسیار خاص، با نام *Sagittarius A (کمان ای*) شناخته میشود و به احتمال زیاد یک سیاهچاله کلانجرم است. این توضیحی است که بر اساس اندازهگیری گردش ستارهها برای دو دهه، ارائه شده است.
نزدیک شدن به افق رویداد خطرناک است؟
وقتی که شما به افق رویداد سیاهچاله نزدیک میشوید، یکسری اتفاقات عجیب و غیرمعمول رخ میدهند؛ اما اگر بخواهید از این ناحیه نیز عبور کرده و به سمت تکینگی مرکزی بروید، اوضاع به مراتب پیچیدهتر خواهد شد. تنها چیزی که باید بدانید این است که اگر شما از این مرز نامرئی عبور کنید، هیچ شانسی برای برگشت نخواهید داشت؛ فرقی نمیکند که به داخل چه نوع سیاهچالهای سقوط کرده باشید یا اینکه چه نوع سفینهای داشته باشید، در هر حال شما با هر شتابی که داشته باشید، توانایی گریز از سیاهچاله را نخواهید داشت.
نظریه نسبیت عام انیشتین به شکل بسیار مناسبی دلیل این اتفاق را توضیح میدهد. امسال صدمین سالگرد این نظریه، به عنوان بزرگترین دستاورد آلبرت اینشتین خواهد بود و قرار است به ما چگونگی خمیدگی فضا-زمان توسط سیاهچالهها را توضیح دهد.
وقتی که شما در فاصلهی دوری از سیاهچاله قرار دارید، بافت فضا-زمان کمتر خمیده شده است. در واقع، وقتی که شما از سیاهچاله دور هستید، امکان تشخیص گرانش آن از دیگر اجرام، وجود ندارد. به عبارت دیگر، در فواصل دورتر، گرانش سیاهچاله از گرانش ستارههای نوترونی، ستارههای معمولی و یا حتی ابرهای گازی و غبار، قابل تشخیص نیست. در نقطهای که ایستادهاید فضا-زمان خم شده است؛ اما شما تنها میتوانید بگویید که این خمیدگی به علت وجود جرم یا اجرامی است که در فواصل دور و نزدیک قرار گرفتهاند؛ شما نمیتوانید مشخصات دقیق اجرامی را که باعث این خمیدگی شدهاند بیان کنید زیرا گرانش آنها از یکدیگر قابل تشخیص نیست.
به دلیل خمیدگی بینهایت نور درسیاهچاله، نور جهان به شکل نقطهای ریز دیده میشود
اما اگر این کار را انجام ندهید و از ISCO عبور کرده و به سمت افق رویداد بروید، مشاهده میکنید که نور تمام جهان، به شکل یک نقطهی کوچک در پشت سر سفینهی شما خواهد بود.رنگ آن نیز به دلیل اثر انتقال به آبی گرانش، آبی خواهد شد. در لحظهای که هنوز به افق رویداد وارد نشدهاید ولی در نزدیکترین فاصله از آن قرار دارید، آن نقطهی کوچک به رنگهای سفید و قرمز نیز دیده خواهد شد و در نهایت آبی میشود. اینجا مرحلهی آخر دیدن آن نقطه است؛ زیرا در این لحظه تابش ریزموج کیهانی و پسزمینهی رادیویی، برای شما به طول موج مرئی منتقل میشوند تا شما آخرین چشمانداز از کیهان را ببینید.
به راستی چقدر طول میکشد که از افق رویداد یک سیاهچاله با جرمی برابر با ۴ میلیون جرم خورشیدی عبور کرده و به سمت تکینگی برویم؟ یک سیاهچاله با چنین مشخصاتی، افق رویدادی به قطر ۱ ساعت نوری خواهد داشت؛ اما عبور از افق رویداد و حرکت به سمت تکینگی تنها ۲۰ ثانیه به طول میانجامد!
البته فضایی که بینهایت خمیده شده است، مطمئناً مشکلاتی را ایجاد میکند و ما در این مرحله در خوشبینانهترین حالت، جان خود را از دست خواهیم داد. با عبور از افق رویداد، هرگونه تلاشی برای خارج شدن از سیاهچاله، بر سرعت نزدیک شدن شما به تکینگی میافزاید.
تنها شانس شما برای افزایش زمان زنده ماندن (هرچند در این مرحله زنده بودن امکانپذیر نیست) این است که از هر تلاشی برای خارج شدن از سیاهچاله دست بردارید؛ زیرا سیاهچاله نیز همچون باتلاق عمل میکند. در سیاهچاله، خمیدگی فضا-زمان بینهایت است.تکینگی در تمام جهات حضور دارد و فرقی نمیکند که شما در کدام جهت حرکت کنید، در هر حال به درون تکینگی سقوط خواهید کرد.
تکینگی نقطهای با چگالی بینهایت است؛ بنابراین با سقوط به درون آن، جرم شما به جرم سیاهچاله اضافه میشود و این پایان راه است.