آیا سیاهچاله­ ها واقعا وجود دارند؟ ایده یک سیاهچاله

مفهوم سیاهچاله ابتدا توسط یک اخترشناس آماتور انگلیسی به نام جان میچل در سال ۱۷۸۳ ارائه شد. میچل تحت نظریه نیوتن که ذرات نور، دارای جرم هستند، کار می­کرد. بنابراین، میچل با استفاده از معادله نیوتن برای گرانش، نشان داد که اگر جسمی با شعاعی ۵۰۰ برابر شعاع خورشید، اما با چگالی متوسط خورشید وجود داشته باشد، سرعت گریز آن سریعتر از سرعت نور خواهد بود. چند سال بعد، ریاضیدان و اخترشناس فرانسوی سیمون پیر لاپلاس با استنتاج مشابهی به این سوال رسید، آیا سیاهچاله ­ها واقعا وجود دارند؟

متأسفانه تفکرات میشل و لاپلاس در جامعه­ علمی به طور جدی مورد توجه قرار نگرفتند، زیرا هیچ مدرکی وجود نداشت که نشان دهد که یک چنین عناصر عجیبی در جهان وجود دارند، یا به سوال آیا سیاهچاله ­ها واقعی هستند، پاسخ دهد. علاوه بر این، آزمایش شکاف دوقلوهای توماس یانگ در سال ۱۸۰۳، طبیعت موجی نور را تایید کرد و این باعث شد به نظر غیر ممکن باشد که گرانش بتواند تأثیری بر امواج بدون جرم داشته باشد.

اما در سال ۱۹۰۵، اینشتین با استفاده از اثر فوتوالکتریک نشان داد که نور از ذرات بدون جرم به نام فوتون تشکیل شده است. علاوه بر این، نظریه نسبیت عام او، که در سال ۱۹۱۵ منتشر شد، ثابت کرد که گرانش می­تواند بر این ذرات تاثیر بگذارد، گرچه آنها هیچ جرمی ندارند. بر اساس نسبیت، نیروی جاذبه­ ناشی از اجسام عظیم باعث خمیدگی فضا-زمان اطراف آنها می­شود ( ترکیب سه بعد مکان و زمان در یک کوانتای چهار بعدی). از آنجا که حتی ذرات بدون جرم، مانند فوتونها نیز باید از خمیدگی فضا زمان تبعیت کنند، گرانش به راستی می­تواند نور را تحت تاثیر قرار دهد. در سال ۱۹۱۶، کارل شوارتزیلد معادلات نسبیت عام انیشتین را برای تعیین شعاع یک شی که سرعت گریز آن از سرعت نور فراتر رفته است، حل کرد. با این حال، اینشتین خودش ادعا کرد که سیاهچاله، چیزی جز یک حس کنجکاوی ریاضی نیست – یک پیش بینی جالب از نسبیت عام است، اما نمایشی دقیق از واقعیت نیست. تا اواسط قرن بیستم که ستاره­ های نوترونی کشف شدند، اخترفیزیکدانان هنوز به طور جدی شروع به بررسی اینکه آیا واقعا عناصری که به اندازه­  سیاهچاله­ ها فشرده هستند، می­توانند وجود داشته باشند یا خیر، نکرده بودند.

شواهدی برای وجود سیاهچاله ها 

در دهه ­های اخیر، دانشمندان شواهد زیادی را برای پاسخ دادن به این پرسش جمع ­آوری کرده ­اند: “آیا سیاهچاله­ ها واقعا وجود دارند؟” همانطور که از نامشان برمی ­آید، ما نمی­توانیم خود سیاهچاله­ ها را ببینیم، اما می­توانیم تاثیر یک سیاهچاله را بر روی محیط اطراف آن مشاهده کنیم. هنگامی که سیاهچاله­ ها ماده پیرامون خود را می­ بلعند، این ماده یک قرص برافزایشی ایجاد می­کند که تابشی در باند اشعه­ ایکس طیف الکترومغناطیسی دارد.

 

علاوه بر این، هنگامی که سیاهچاله­ ها در سیستم­های چندستاره ­ای واقع شوند، می­ توانیم اثرات گرانشی آنها را بر روی ستاره­ های همدم قابل مشاهده، ببینیم. در حقیقت، Cygnus X-1 اولین نمونه ­ی حقیقی یک سیاهچاله در طول پرواز بالونی در سال ۱۹۶۴ که به علت انتشار قوی اشعه ایکس کشف شد، بعدها به دلیل اثر گرانشی آن بر روی یک ستاره­ عظیم به شدت چرخنده در اطراف آن، به عنوان یک سیاهچاله شناخته شد. به همین ترتیب، سیاهچاله­های غول پیکر در مرکز راه شیری، کماندار A*، توسط ستاره­ شناسانی که بر چرخش ستاره ­ی S0-2 (به اختصار S2) نظارت داشتند، در طول دوره­ ی ۱۵ ½  ساله ­ی آن تایید شد.

 

 

منبع : سایت SKY & TELESCOPE

مترجم : زهرا یاری

ممکن است شما دوست داشته باشید
2 نظرات
  1. مزایده می گوید

    ممنون از اطلاعات مزایده ای که قرار دادید

    1. astral می گوید

      قابلی نداشت

ارسال یک پاسخ

آدرس ایمیل شما منتشر نخواهد شد.