سیاه چاله - نسخه قابل چاپ

سیاه چاله - نسخه قابل چاپ

+- تالار گفتگو ستاره‌شناسان (https://www.astrotalk.ir)
+-- انجمن: اخترفیزیک و کیهانشناسی (https://www.astrotalk.ir/forumdisplay.php?fid=9)
+--- انجمن: کیهانشناسی (https://www.astrotalk.ir/forumdisplay.php?fid=61)
+--- موضوع: سیاه چاله (/showthread.php?tid=61)

سیاه چاله - asemankavir - 07-29-2005

سلام

لطفا اطلاعاتی در زمینه ی سیاه چاله ها بدید

سیاه چاله - Owl - 08-19-2005

سلام،
اطلاعاتی که می خواهید در چه حدودی باشد؟ خیلی خلاصه؟ :?:
در هر حال من یک نمای کلی از سیاه چاله ها رو براتون شرح میدم. این مبحث از نظر فیزیکی بسیار مفصل است. ابتدا این بحث از ستارگان شروع شد:
ستارگان اندازه های مختلفی دارند که همانطور که می دانید چاندر اسخار به صورت نظریه یک حد برای پایان گرفتن عمر این نیروگاه های طبیعی هسته ای در نطر گرفت که از نسبیت عام آینشتاین و سپس حل ساده ی شوارتزشیلد از معادله ی فضا -زمانی( ژئودزیک) منتج می شد. این معادلات یک تکینگی را نشان می داد. یعنی نقاطی در فضا در یک زمان معین ( که می تواند یک بازه زمانی باشد) جرمی فوق العاده را در خود جای می دهند در آنجاست که می گویند فضا روی خود خمیده می شود. پایان ستارگان ابر پر جرم به جای اینکه به ستاره ی نوترونی یا کوتوله سفید تبدیل شود، به یک تکینگی می رسد؛ همان خمیدگی که گفتم. حتما یادتان هست که فرضیه آینشتاین به درستی ( لااقل تا کنون) پیش بینی می کرد هر جرمی در فضا، فضای اطراف خود را خمیده می کند. راستش را بخواهید مسئله از دید فیزیکدانان بسیار بیش از اینها پیچیده و انتزاعی است. شاید اگر شبیه سازی های انحنای فضا زمان را ببینید، تعجب کنید. با ذهنیاتی که کتابها و مقالات ساده نویسی شده ارائه می دهند، کاملا فرق دارد. حتی وقتی معادله آنشتاین را حل می کنید به ساده ترین رو ش فقط توانسته اید که فرمول سیاه چاله ای را در تکینگی ( حد گیری از حل معادله؛ البته نه دقیقا) که به اصطلاح سیاه چاله ی ایستا ست بدست آورید!! پس عامه مردم و حتی دانشجویان فیزیک که نسبیت را گذرانده اند، با ساده ترین نوع و یک نوع خاص از آنها آشنا هستند!؟ ما سیاه چاله های متعددی داریم که سعی می کنم در جایی درباره شان بنویسم.
خب پس ستاره مورد نظر ما به پایان عمر خود رسیده و پس از انفجاری مهیب در مرکز جرم خود مواد اطراف را جمع کرده و ناگهان همه چیز حتی نور را که شامل فوتون هاست می بلعد! در اطراف این سیاه چاله منطقه ی ممنوعه ای وجود دارد که هر جرمی وارد این منطقه 4 بعدی می شود باید بلعیده شود!! ( شعاع شوارتزشیلد) این شعاع نیز در همان فرمولها معلوم است. خب این نقطه ی خمیده ی فضا-زمان یک سیاه چاله است( آنهم از نوع ستاره ای آن) فیزیکدانان ذارت بنیادی و کیهانشناسان نظریاتی مانند ریسمانها را در آنها امتحان می کنند. باید متذکر شوم تمامی اینها نظریه است. ولی آیا سیاه چاله ها فقط حاصل از ستارگان ابر پرجرم هستند؟
اگر به کیهان شناسی و یا حتی اخترفیزیک کهکشانها علاقه مند باشید، راجع به تکینگی ها در ابتدای عالم و شاید پایان یک انقباض کیهانی چیزهایی شنیده باشید. در واقع سیاه چاله ها نمونه کوچکی از تکینگی های کیهانی هستند. حالا یک سوال : با در نظر گرفتن حد چاندر اسخار می توانید بگویید چه شرطی برای سیاه چاله شدن در اثر رمبش یک جرم فضایی وجود دارد؟ آیا ممکن است جرمی کوچکتر از آن حد به سیاه چاله تبدیل شود؟ راهنمایی: جرمی مانند زمین چه شرطی باید داشته باشد تا در اثر رمبش به سیاه چاله تبدیل شود؟
امیدوارم مفید بوده باشد!

سیاه چاله - setare_136 - 09-18-2005

کلا ابعاد در جهان رو در نظر بگیرید حالا فک کنید در یک سیاه چاله هستید با چند بعد فضا زمانی بر خورد میکنید و چرا؟ :?:

سیاه چاله - Owl - 09-19-2005

مساله ابعاد را به رسمانها یا پی-بران های واگذار کنید. هنوز باید خود 4 بعد فضا زمانی را شناخت و در ذهن تصور کرد. آیا شما می توانید یک سیاه چاله را تصور کنید؟(فرض کنید دارید از بیرون آن را نظاره می کنید) درست است که ابعاد بالاتر بسیار می تواند جالب و هیجان انگیز باشد ولی ابتدا باید ذهنیت درستی از پایه های فیزیک و هندسه فضای خمیده داشت تا بعد با استفاده از مکانیک کوانتم و ابر تقارن و غیره به دنبال تصور اینگونه ابعاد بود. ولی اینجا می توان به یکی دو موضوع اشاره کرد: نخست اینکه این ابعاد به دو شکل قابل تصور هستند:1) ابعاد کوانتمی: یعنی شما با ابعاد کوانتمی برخورد می کنید که اصلا برایتان محسوس نیستند.
2) ابعاد کاملا بزرگ که هم اکنون مورد بحث فیزیکدانان نسبیتی و کیهان شناسان است. یعنی این ابعاد اضافی که تا 10-11 بعد می توانند باشند، نه کوانتمی بلکه در بر گیرنده ما هستند.
تصور ابعاد بالاتر از انچه ما درک می کنیم، چندان قابل درک نیست. اینها فعلا ابزار فیزیکدانان برای حل و فصل بنهایت های مزاحم در معادلات و نیز مشکل جرم گمشده عالم هستند! شاید 5 یا حتی 6 بعد را بتوان به طور غیر مستقیم تصور کرد. که مثلا بعد پنجم به فلان صورت می تواند باشد. یا می تواند در ریسمانها نهفته باشد و غیره.
در ضمن متوجه اینکه گفتید ابعاد جهان را در نظر بگیرید نشدم!؟ منظور شما چند بعد است؟ و انتظار دارید در سیاه چاله با چند بعد برخورد کنید؟
در ضمن نظریه P-Brane را کامران وفا و یکی از همکارانش در آمریکا مطرح کرده اند. و جالب است بدانید ایشان از کسانی هستند که در ریسمانها بین فیزیکدانان شناخته شده قرار دارند. همین ابعاد بالاتر را می توان در آنها و درو ن تکینگی هایی مانند سیاه چاله بررسی کرد. یعنی ریسمانها می توانند خود بعد سطحی هم داشته باشند.البته باز هم نظریه ها همچنان در حال مطرح شدن هستند. ولی به سوال بالا حتما جواب بدهید تا مشخص شود منظورتان چند بعد است و در کجا؟ فعلا 10 و 11 بعد بی نهایت های مزاحم را حل می کنند. یعنی ابر گرانش و ابر تقارن!
جهان در پوست گردو نوشته هاوکینگ را حتما بخوانید. هاوکینگ بهترین کتابی که نوشته همیت کتاب است!!

سیاه چاله - setare_136 - 09-21-2005

ممنون از جوابتون.منظورم از همه ابعاد انواع ابعاد ها و شرایط موجود در جهان بود میخواستم بررسی کنم در یک سیاه چاله با توجه به این نوع ابعاد چه نوع ابعادی وجود داره و چرا؟!
اون کتاب رو هم قبلا خوندم ممنون

سیاه چاله - Owl - 09-22-2005

اگر منظورتون تصور شکل ابعاد بالاتر و درک ما از اونهاست باید بگم کمی باید تصور فضایی داشته باشید و البته فقط تا 4 بعد فضا رو در کتاب هایی در همین موارد جستجو کنید. ابعاد دیگه رو باید اون قدر ذهن درگیری با مساله انحنای فضا- زمان داشته باشدی که فقط حدس بزنید و نه دقیقا تصور کنید که چگونه می توانند باشند! می دانید اینها فقط ابزار های جبر خطی و ریاضیات فوق العاده پیشرفته ای هستند تا مشکلاتی را که ریاضیات و توجیح نظریات فیزیک ریسمان و ابر گرانش و ابر تقارن و انحنای خاص فضا-زمان با آنها مواجه است صرفا با روابط حل میکنند. بخش های آخر همان کتاب را دوباره به دقت بخوانید. در ضمن برایم جالب خواهد بود در زمینه متن ترجمه شده چیزهایی را بپرسم زیرا می دانم این مترجم درست مانند کتاب قبلی هاوکینگ که ترجمه کرده بود سانسورهایی را در متن انجام داده است!!
پس نوع ابعاد به درک شما از ریاضیات و انحنای فضا-زمان و نسبیت عام بر می گردد. مساله کمی پیچیده است. بنابراین اگر به نتیجه ای نرسیدید زیاد تعجب نکنید. اگر اهل فیزیک باشید و بخواهید واقعا آن را درک کنید پس از طی مراحلی البته با تلاش زیاد خواهید توانست به سوالی که می خواهید برسید.

سیاه چاله - baranygirl - 04-29-2007

سلام.
دیدم که دوستای عزیزم جوابای جامعی درمورد سیاهچاله هادادن وچیزی نمونده که من بخوام توضیح بدم ولی چیزایی که می دونمو برات می نویسم:
سیاهچاله ها به دو نوع دوار وغیر دوار تشکیل میشن .
سیاهچاله ها صداهایی باانرژی زیاد اما فروصوت تولید می کنن.
طبق نظریه هایی در وسط هر کهکشان ابر سیاهچاله ای وجوددارد که از فروپاشی کهکشان جلوگیری می کند.

سیاه چاله - abadanastro - 09-13-2007

خیلی از عزیزان علاقه مندند که اطلاعاتی در مورد سیاه چاله ها بگیرند

سیاه چاله

سیاهچاله‌ها اجرام فضایی دارای شعاع بسیار کم (در حدود یک دهم شعاع زمین) و جرم بسیار زیاد می‌‌باشند (بیش از ۱.۴ برابر جرم خورشید). یکی از خصوصیات آن‌ها گرانش زیاد آن‌ها است که حتی نور را هم در خود جذب می‌‌کند.(این برداشت که نور جذب سیاه چاله‌ها می‌شود کاملاً غلط است چون در نظریه نسبیت عام اینشتین گفته شده است که فضا-زمان به علت وجود ماده انحنا پیدا می‌کند که در سیاه چاله‌ها حتی انحنا باعث ناپیوستگی در فضا زمان می‌شود و چون نور در این فضا-زمان حرکت می‌کند به ناچار وارد سیاه چاله می‌شود) گفتنی است این سیاهچاله‌ها از فرو پاشی (Collapse) ستارهای نوترونی و پس از آنکه هسته اتمها در آن به قدری بزرگ شدند که نیروی گرانش دیگر نتواند انرژی لازم برای جوش هسته‌ای را در آنها تأمین کند به وجود می‌‌آیند.

سیاهچاله‌ها جذاب‌ترین و اسرارآمیزترین اشیاء فضایی هستند. مهم‌ترین یافته‌های اخترشناسی سالهای ۱۹۶۰ تپ‌اخترها و اخترنماها هستند. تپ اخترها منابع رادیویی و (حداقل در یک مورد) منبع نوری تپنده منظم هستند. اختر نماها منابع نوری و رادیویی بسیار شدیدی هستند که ظاهراً از زمین فاصله زیادی دارند. کشف تپ اخترها و اخترنماها بیشتر در نتیجه پیشترفتهای اخترشناسی رادیویی تحقق یافت که در سالهای ۱۹۷۰ منجر به جستجوی طبقه تازه‌ای از اشیای آسمانی شد که عجیب‌ترین پدیده‌های فیزیکی در جهانند.

این پدیده ها، سیاهچاله‌ نامیده می‌‌شوند. آنها را از این رو به این نام خوانده‌اند که بی نورند و چون یک جاروبرقی اختری، ماده و انرژی را از فضا می‌‌مکند. اخترفیزیکدانان، سیاهچاله‌ها را که بسیار کوچکند، آخرین مرحله تاریخ رندگی ستارگان بسیار بزرگ می‌‌دانند. دانشمندان، سیاهچاله‌ها را که بر اثر نیروی گرانش خودشان فرومی‌پاشند، از نظریه نسبیت عمومی آلبرت اینشتین استنتاج کرده اند. نظریه اینشتین در نظریه جاذبه (گرانش) نیوتون کاملاً تجدید نظر کرده است. اگر یک سیاهچاله‌ در فضای خارجی کشف شود. این رویدادها برای فیزیک و اختر‌شناسی با اهمیت خواهد بود. فیزیک کلاسیک نمی‌تواند سیاهچاله‌ را تبیین کند. اگر یک سیاهچاله‌ وجود داشته باشد، نسبیت عمومی به طور واقعی مورد تایید قرار خواهند گرفت.

تبدیل ستارگان بزرگ به سیاهچاله‌
بر سر ستاره در حال مرگی که بیش از ۱.۴ برابر خورشید است چه می‌‌آید؟ حتی نیروی قوی نیز نمی‌تواند سرعت فرو پاشی درونی آن را متوقف سازد. و این ستاره کاملاً فرو می‌‌پاشد و از مرحله ستاره نوترونی فراتر رفته و حتی به یک شی کوچک‌تر و چگال تر یعنی سیاهچاله‌ تبدیل می‌‌شود.اگر هر جسم را به اندازه شعاع شوارتز شیلد منقبض کرد ان به یک سیاه چاله تبدیل میشود شعاع شوارتز شیلد زمانی ایجاد می شود که سرعت گریزه از جاذبه به سرعت نور برسد

فروپاشی کامل به معنای آن نیست که سیاهچاله‌ از روی صفحه جهان محو می‌‌شود. همان طور که به‌وسیله اینشتین توصیف شده است ساختار فضا- زمان فرو پاشی بی پایان را منتفی می‌‌کند و به جای آن یک انحنای غیر مادی، نامرئی و واقعی فضا را به وجود می‌‌آورد. یک سیاهچاله‌ را می‌‌توان به مرد نامرئی سنگین وزنی تشبیه کرد که روی یک نیمکت نشسته است. او دیده نمی‌شود ولی وزن او در نیمکت فرورفتگی ایجاد می‌‌کند.

سیاهچاله‌ برای فیزیکدانان نظری چیز تازه‌ای نیست. در سال ۱۹۳۹ج. اوپنهایمرو هارتلند و اس. اشنایدر برای نخستین بار سیاهچاله‌ها را به عنوان نتیجه‌ای از نسبیت عمومی پیشنهاد کردند ولی در آن زمان برای تشخیص آنها هیچ راه معلومی وجود نداشت. اما با پیشترفت اخیر اخترشناسی رادیویی و کشف علائم رادیویی توضیح ناپذیر از اعماق فضا، سیاهچاله‌ها به صورت موضوع بسیار مهم اختر‌شناسی درآمده اند. دانشمندان معتقدند که این اشیای نظری پدیده‌های با انرژی فوق العاده چون اختر نماها و تپ اخترها می‌‌توانند نقشی داشته باشند. سیاهچاله‌ها و ستارگان نوترونی تنها اشیای شناخته شده در فیزیک هستند که برای انجام مشاهده‌های اخترشناختی روی چنان فرستنده‌های بسیار نیرومند تشعشع، به اندازه کافی فشرده و پر جرمند.

ویژگی سیاهچاله‌ها
فیزیکدانان به یاری تجهیزات کوچک، توصیف نسبتاً جامعی از سیاهچاله‌ها به دست داده اند. به باور دکتر جان ویلر و دکتر رئو روفینی از دانشگاه پرینستون سیاهچاله‌ها اندازه و شکلی به مفهوم قراردادی آن ندارند اما آنها در محدوده یک قطر ۱۵ کیلومتری عمل می‌‌کنند. سیاهچاله‌ها جرمهای متفاوتی بین جرم خورشید و صد میلیون برابر جرم خورشید دارند. سیاهچاله‌ها مثل گرداب عمل می‌‌کنند. هر جرم با انرژی سرگردانی که به یک سیاهچاله‌ نزدیک شود (در داخل فاصله معینی که افق آن خوانده می‌‌شود) بطور مقاومت ناپدیری به درون گرداب، که همان سیاهچاله‌، است کشیده می‌‌شود. نیروهای کشندی شدید درون سیاهچاله‌ها ماده را در یک سمت می‌‌کشد و منبسط می‌‌کند و در سمت دیگر می‌‌فشرد و خرد می‌‌کند. تا آن که آن ماده به کلی تجزیه و جزء فضای خمیده و سیاهچاله‌ شود.

خواص دیگر سیاهچاله‌ها از این هم عجیب تر است. زمان و مکان خصوصیات خود را در درون ستاره کاملاً فرو پاشیده ردو بدل می‌‌کنند. هر شی در شرایط عادی اندازه خود را نگه می‌‌دارد ولی نمی‌تواند از عمر فیزیکی بگریزد. در درون سیاهچاله‌ بر اشیا عمری نمی‌گذرد، ولی مداوماً کوچک‌تر می‌‌شوند. مشاهده کنندگان سیاهچاله‌ از فاصله مطمئن و ایمنی نمی‌توانند واقعاً آن را ببیند، زیرا نور مانند شکلهای دیگر انرژی، تحت تأثیر مکش سیاهچاله‌ است. همچنانکه نور به درون آن کشیده می‌‌شود، به طور بی پایانی به انتهای قرمز طیف رنگها تغییر مکان می‌‌دهد و سیاهچاله‌ را سیاه و بنابراین نامرئی می‌‌کند. اگر سیاهچاله‌ها اندکی مرئی بودند، مشاهده کنندگان، این ستارگان را درست آن گونه که پیش از فروپاشی هزاران میلیون سال پیش رخ داده بود می‌‌دیدند. علت آن است که وقتی ستاره به سیاهچاله‌ تبدیل می‌‌شود، نسبت به ناظران بیرونی بی درنگ گذشت زمان در آن متوقف می‌‌شود. به عقیده دکتر ویلر و دکتر روفینی (علائم و اطلاعات مربوط به مرحله‌های بعدی فرو پاشی هرگز نمی‌گریزند، بلکه در فرو پاشی خود هندسه (زمانی و مکانی) درگیر می‌‌شوند.)

تعداد سیاهچاله‌ها در جهان
به عقیده ای.جی.دابلیو. کامرون از دانشگاه یشیوا ممکن است جهان پر از سیاهچاله‌ باشد. نظریه کیهان‌شناسی پیش بینی می‌‌کند که جهان شامل مقدار مشخصی ماده است. اما اخترشناسان از مشاهده هایشان استنباط کرده‌اند که تقریباً ماده به اندازه کافی وجود ندارد تا این پیش بینی‌ها را عملی سازد. ماده مشاهده شده به اندازه قابل ملاحظه‌ای کمتر از ماده پیش بینی شده است. دکتر کامرون بر آن است که ماده گمشده ممکن است به وسیله شمار زیادی سیاهچاله‌ بلعیده شده باشد.

تاریخ شیمیایی جهان نشان می‌‌دهد که نخستین ستارگانی که تشکیل شده‌اند بسیار بزرگ بوده‌اند و انتظار می‌‌رود به سیاهچاله‌ها تبدیل شوند. با قطعیت نمی‌توان گفت که همه ستارگان ناگزیر به سیاهچاله‌ها مبدل می‌‌شوند. دانشمندان نشان داده‌اند که ستارگان نا متقارن ستارگانی که تقارن کروی تقریباً کامل ندارند به این سرنوشت دچار می‌‌شوند. اما به عقیده وای. ب. زلدوویچ فیزیکدانان شوروی و گروه انگلیسی استیون هاوکینگ، راجر بن روز و روبرت چراک، عدم تقارن شکلی کوچک، یک ستاره بزرگ را نجات نخواهند داد.

آشکارسازی سیاهچاله‌ها
یک از راههای کشف سیاهچاله‌ها استفاده از امواج گرانشی است که هنگام فروپاشی گسیل می‌‌دارند. هر جرم اختری از حیث شکل نامتقارن تششع ممکن است یک منبع قابل اکتشاف مشخص به وجود آورد. جوزف وبر از دانشگاه مریلند، پیش کسوت رشته تشعشع گرانشی، رویدادهای زیادی را کشف کرده است که حاکی از ویرانی وسیع ماده در جهان، از راه فروپاشی گرانشی است. کارافزار او عبارت است از آنتن‌های آلومینیومی، ابزاری که به‌وسیله سیمهایی در داخل اتاقهای حفاظ داری آویزانند. این کار افزار او قادر به کشف سیاهچاله‌ است، اما متاسفانه این کار را نمی‌تواند به دقت انجام دهد.

سیاهچاله
مقدمه طبق نظریه ، نسبیت عام ، گرانش انحنا دهنده فضا - زمان است. فضای حول ستاره به نحو بارزی خم می‌شود در لحظه‌ای که هسته ستاره تبدیل به حفره سیاه می‌شود. این جرم خطوط فضا زمان را مانند پیله‌ای به دور خود می‌پیچد. امواج نوری کم تحت زوایای خاصی به سمت سیاهچاله روان می‌شود. در سطح کره‌ای که هم مرکز نقطه یکتایی سیاهچاله است، تجمع می‌کنند. در فاصله معینی از سیاهچاله که بسته به جرم ستاره رمبیده دارد، جاذبه آنچنان زیاد است که نور نمی‌تواند فرار کند، به این فاصله افق حادثه گفته می‌شود.

ساختار سیاهچاله‌ها با حل استاتیک غیر چرخشی با تقارن کروی برای معادلات میدان انیشتین این نکته مشخص می‌شود که سیاهچاله‌ها که از یک سمت به صورت چاه عمل می‌کنند، در سطح دیگری بصورت چشمه عمل می‌کند. یعنی می‌تواند دو سطح مختلف فضا زمان را از جهانهای گوناگون یا دو نقطه بسیار دور از جهان خودمان را به هم متصل کند. که به این حالت کرم چاله یا پل انیشتین رزن گفته می‌شود. سیاهچاله‌ها چگونه بوجود می‌آیند؟ هر چه ستاره‌های نوترونی بزرگتر باشد کشش جاذبه‌ای داخلی آن نیز بیشتر خواهد بود. در سال 1939 اوپنهایمر فکر کرد که نوترونها نمی‌توانند در برابر همه چیز مقاومت کنند. به نظر او اگر یک چیز در حال از هم پاشیدن بزرگتر از 2.3 برابر اندازه خورشید بود، آنگاه نه تنها الکترونها بلکه نوترونهای آن نیز در هم می‌شکست.

همچنین باید بدانیم که وقتی نوترونها در هم شکستند، دیگر هیچ چیز مطلقا وجود ندارد که از در هم پاشیدن ستاره جلوگیری کند. اگر شما خود را روی سطح یک توده در حال از هم پاشیدن تصور کنید، آنگاه شما با فرو ریختن آن جسم به مرکز آن نزدیکتر و نزدیکتر خواهید شد. و بنابراین نیروی جاذبه بیشتر و بیشتری را حس خواهید کرد. تا هنگامی که ستاره به مرحله کوتوله سفید برسد، شما بیش از 1.016 تن وزن پیدا خواهید کرد.

وقتی که ستاره به در هم پاشیدن ادامه داد و از مرحله ستاره نوترونی هم گذشت و بطور کامل از هم پاشید، وزن شما از 15000 میلیون تن بیشتر و بیشتر خواهد شد. اگر سیاهچاله به اندازه کافی به ما نزدیک بود، می‌توانستیم نیروی جاذبه بر آن را حس کنیم. اما وقتی یک سیاه چاله در میان ستاره‌ها خیلی دورتر از ما قرار دارد، آیا می‌توانیم وجود آنرا اثبات کنیم؟ برای این منظور اخترشناسان دو راه آشکار شدن حدس می‌زنند.

• اول از روی جرم سحابی برای مثال اگر آنها جرمهای تمام ستارگان موجود در یک خوشه ستاره‌ای مرئی بطور قابل ملاحظه‌ای کمتر از جرم خوشه وجود داشته باشد، مرکز کهکشانها به عنوان مکانهایی تلقی می‌شوند که در آنها سیاهچاله‌ها وجود دارند. زیرا چگالی مواد در آنجا زیاد است. • راه دوم نیز این بوده که اگر چه hc سیاهچاله‌ها هیچ تشعشعی خارج نمی‌شود، اما چیزهایی که در سیاهچاله‌ها سقوط می‌کنند. به هنگام سقوط اشعه ایکس از خود منتشر می‌کنند و هر چیز کوچکی که در سیاهچاله‌ها سقوط کند تنها مقدار کمی اشعه ایکس از خود منتشر می‌کند. این مقدار برای کشف آن در فاصله میلیونها میلیون کیلومتری کافی نخواهد بود. در سال 1971 یک دانشمند انگلیسی به نام استفن هاوکینگ عنوان کرد که این واقعه بوجود آمدن سیاهچاله‌ها هنگامی که جهان نخستین انفجار بزرگ خود را آغاز کرد اتفاق افتاده است. هنگامی که تمامی مواد تشکیل دهنده جهان منفجر شد، مقداری از این مواد آن چنان به هم فشرده شدند که تبدیل به سیاهچاله گشتند. وزن برخی از این سیاهچاله‌ها ممکن است به اندازه وزن یک سیاره کوچک و یا از آن کمتر باشد و وی آنها را سیاهچاله کوچک نامید. نتایج تحقیقات هاوکینگ • سیاهچاله‌ها می‌توانند وزن از دست بدهند. • مقداری از انرژی جاذبه‌ای آنها در خارج از محدوده شعاع شوارتز شیلد ستاره به ذرات ماده تبدیل می‌شود. • ممکن است این ذرات به فضای بیرون بگریزند از این طریق مقداری از مواد تشکیل دهنده سیاهچاله‌های بزرگ که به اندازه یک ستاره وزن دارند، برای تبخیر همه مواد تشکیل دهنده‌اش میلیونها میلیون سال وقت لازم است. در حالی که در این مدت خیلی بیشتر از این مقدار ماده به آن اضافه می‌شود. بنابراین هیچگاه از طریق تبخیر وزن آن کاسته نمی‌شود. • هر چه سیاهچاله کوچکتر باشد سرعت تبخیر آن بیشتر است یک سیاهچاله کوچک واقعی باید بیشتر از مقدار ماده‌ای که به خود جذب می‌کند وزن از دست بدهد. بنابراین سیاهچاله کوچک باید بوسیله تبخیر کوچکتر و کوچکتر شود و بالاخره هنگامی که دیگر خیلی خیلی کوچک شد یک مرتبه تبخیر آن حالت انفجاری به خود گرفته و تشعشعاتی حتی با انرژی بیشتر از اشعه ایکس منتشر کند. اشعه منتشر شده از این طریق اشعه گاما خواهد بود. • سیاهچاله‌های کوچکی که 15 میلیون سال پیش هنگام نخستین انفجار بزرگ جهان ایجاد شده‌اند، اکنون ممکن است در حال ناپدید شدن باشند. هاوکینگ اندازه اولیه آنها و نوع اشعه گامایی را که هنگام انفجار تولید می‌کنند، حساب کرد.

انواع سیاهچاله
1. شوارتس شیلد: ساده ترین نوع سیاهچاله‌هاست، بار و چرخش ندارد، تنها یک افق رویداد و یک فوتون کره دارد، از آن نمی توان انرژی استخراج کرد. شامل تکینگی ، نقطه‌ای است که در آن ماده تا چگالی نامحدود در هم فرو رفته است. 2. رایزنر- نورد شتروم: هم بار دارد وهم چرخش ، می تواند دو افق رویداد داشته باشد ، اما تنها یک فوتون کره دارد. شامل یک تکینگی نقطه ای است که وجود آن در طبیعت نامحتمل است، زیرا بارهای آن همدیگر را خنثی می کنند. 3. کر: چرخش دارد، اما بار ندارد. بیضی و از بیرونی حد استاتیک است. منطقه تیره میان افق رویداد و حد استاتیک ارگوسفر است، که می توان از آن انرژی استخراج کرد. می تواند دو افق رویداد و دو حد استاتیک داشته باشد. دو فوتون کره دارد. شامل یک تکینگی حلقه‌ای است. 4. کر- نیومان: هم بار دارد و هم چرخش ، همان سیاهچاله کر است، جز اینکه بار دارد، ساختارش شبیه ساختار سیاهچاله کر است. می‌توان از آن انرژی استخراج کرد. یک تکنیگی حلقه‌ای دارد.

به نظر پژوهشگران چهارنوع سیاهچاله همچنانکه ذکر شد می تواند وجود داشته باشند. مهمترین موضوع در باب سیاه چاله آنست که ، بدانیم ماده در داخل سیاهچاله‌ای که حاصل آمده است در نهایت به چه سرنوشتی دچار می شود؟ اختر فیزیکدانان می‌گویند:

اگر مقداری ماده به داخل حفره سیاه از قبیل آنچه که از یک ستاره وزین مرده بجای مانده بیندازید، نتیجه نهایی همواره الزاما یک چیز خواهد بود و تنها جرم ، بار الکتریکی و اندازه حرکت زاویه ای که جسم با خود حمل می کند باقی خواهند ماند. اما اگر کل جهان به داخل حفره سیاه خود بیفتد، یعنی به شکل سیاهچاله در آید، دیگر حتی کمیاب بنیادی (جرم) ، بار الکتریکی و اندازه حرکت زاویه ای نیز ناپدید می گردند. مجهولات سیاهچاله‌ها اگر ستاره شناسان بتوانند نوع پرتوهایی که هاوکینگ پیش بینی کرده است، شناسایی کنند، مدرک خوبی برای تأیید تشکیل و وجود سیاهچاله بدست خواهد آمد. اما تاکنون پرتوهای پیش بینی شده کشف نشده‌اند. با اینحال هر لحظه ممکن است این پرتوها شناسایی شوند. دلیل تابش اشعه ایکس از حفره سیاه این است که جرمی که توسط طوفانهای ستاره‌ای خود ستاره ، از سطح آن می‌گریزند، در فاصله مناسبی که به حفره سیاه رسیدند، توسط حفره شکار می‌شوند و در مداری به دور حفره شروع به چرخش کرده و به این ترتیب شکل یک دیسک عظیم را تشکیل می‌دهند.

با توجه به این نکته که لایه‌های داخلی‌تر دیسک سریعتر از لایه‌های خارجی می‌چرخند، در اثر اصطکاک لایه‌های مختلف دیسک گرم شده و شروع به تابش اشعه ایکس می‌کنند. به این دیسک ، دیسک تجمعی گفته می‌شود. این حالت برای اولین بار در ستاره دوتایی (دجاجه1-X) مشاهده شده است. احتمالا قطر خود حفره سیاه (قطر افق حادثه) 30 کیلومتر است و برای تمامی ستاره دوتایی سیاهچاله ساختمان به همین شکل است.

منبع : ویکی پدیا