Meteor journal ☄

Forwarded from Meteor journal ☄ (Shahab)

🌌 سیاهچاله ها

سیاهچاله ناحیه ای از فضا-زمانه که بسیار پر جرمه و میدان گرانشی شدیدی رو اطراف خودش ایجاد کرده؛ به طوریکه هیچ چیز، حتی نور، نمیتونه از گرانش اون فرار کنه. وقتی ناحیه ای از فضا و زمان انقدر خمیده میشه، حالت «نقطه ای» پیدا میکنه.
برای واضح تر شدن مساله تصور کنید شما انگشت خودتون رو روی یک تشک فشار میدین. هرچقدر نیروی بیشتری رو در سطح کمتری (فشار بیشتری) وارد کنید، تشک بیشتر فرو میره. حالا فرض کنید یک سوزن رو روی تشک فشار بدید، فرو رفتگی تشک یک نقطه میشه و در نهایت اگر فشار رو باز هم بیشتر کنید تشک سوراخ میشه. توی این مسال فشار حکم چگالی جرم و تشک حکم فضا-زمان رو داره.

ایده ی وجود این جسم به قرن ها پیش برمیگرده ولی برای اولین بار «نسبیت عام» انیشتین پیش بینی کرد که وقتی ستاره ی سنگینی میمیره (سوختش تموم میشه) ، اگر جرم باقی مونده ی اون بیشتر از سه برابر جرم خورشید باشه، نیروی گرانش رو به داخل مواد تشکیل دهنده ی این ستاره به نیروهای رو به بیرون غلبه میکنه و جرم اون ستاره رو بسیار متمرکز میکنه. این متمرکز شدن جرم اونقدر ادامه پیدا میکنه تا سیاهچاله تشکیل بشه.
نهایتا جرمی که در مرکز سیاهچاله قرار داره اونقدر جمع میشه تا به معنای واقعی ریاضی به یک «تکینگی» (نقطه) تبدیل میشه.

جاذبه ی اطراف این تکینگی یک محفظه ی تاریک به نام «افق رویداد» ایجاد میکنه که مثل یک دستگاه مکنده ی قوی همه چیز رو به درون خودش میکشه. اما بیرون افق رویداد این مکش وجود نداره و نیروی گرانش فقط به صورت یک جاذبه متناسب با جرم و فاصله از سیاهچاله هستش.
به طور مثال فرض کنید ما بجای خورشید یک سیاهچاله با همون جرم قرار بدیم و زمین بیرون افق رویداد اون باشه. در این صورت ما به عنوان ناظری از زمین هیچ تفاوتی از نظر نیروی گرانش احساس نمیکنم و بلعیده نمیشیم. البته دما بخاطر نبود تابش به شدت افت میکنه.

اگر به عکس های موجود از سیاهچاله ها دقت کرده باشین، یک ناحیه ی تخم مرغی شکل از فضا به اسم «ergosphere» رو مشاهده میکنین که دور افق رویداد رو فرا گرفته. در این ناحیه فضا به داخل کشیده میشه اما هنوز (تا وقتی از افق رویداد رد نشده) چیزی به داخل سیاهچاله هدایت نشده و میتونه با صرف انرژی از سیاهچاله دور بشه.
به مرز ارگوسفر و فضای حقیقی هم «حد استاتیک» گفته میشه.

از اونجاییکه سیاهچاله ها به سختی قابل مشاهدن و هیچ چیز نمیتونه از گرانش اونها فرار کنه، یکی از راه های شناسایی (و محاسبه ی جرم) اونها توسط الگوی حرکت اجرام اطرافشونه. مثلا گاهی بر اساس حرکت اجرامی در نقطه ای از آسمان میبینیم جرمی (بر اساس محاسبات) که روی حرکت اونها اثر میذاره بسیار بیشتر از جرمیه که ما مشاهده میکنیم.

یکی از راه های دیگه برای مشاهده ی سیاهچاله ها پدیده ی «همگرایی گرانشی» یا «عدسی گرانشی» هستش. وقتی در یک نقطه از فضا چگالی جرم زیادی باشه، نوری که از اطراف اون جرم رد میشه در اثر جاذبه ی اون جرم دچار انحراف مسیر میشه و انگار بجای جسم پر جرم یک عدسی قرار داره که تصویر اجسام پشت خودش رو دچار بزرگ نمایی میکنه.

یک راه دیگه هم برای شناسایی سیاهچاله ها «تشعشعات» هستن. وقتی یک جرم داخل سیاهچاله میافته، به شدت گرم میشه و شتاب میگیره. این ماده ی به شدت داغ از خودش اشعه ی X ساطع میکنه که قابل اندازه گیریه.

#سیاهچاله #عدسی_گرانشی #نجوم
🙋🏻‍♂@meteorjournal

2.17K viewsShahab, 12:23