بیگ بنگ: پدیده­ های اندکی در جهان ما وجود دارند که به نظر می­رسد بین خیال و واقعیت جا خوش کرده و در حال رفت ­و آمد هستند که نمونه بارز آن سیاه­چاله­ ها می­باشند. در واقع، اگر باورپذیر بودن پدیده­ ای را براساس دیدن و مشاهده آن بدانیم، براستی سیاه­چاله­ ها غیرقابل­ باور هستند. سیاه­چاله ها اشیاء بسیار پرجرمی هستند که حتی نور هم توان گریز از چنگال میدان گرانشی آنها را ندارد، این امر سبب می­شود که به طور مستقیم قابل رویت نباشند.

به گزارش بیگ بنگ، در هر حال، دانشمندان می­دانند که آنها وجود دارند. تا زمانی که سیاه­چاله ­ها غیر قابل­ رویت باشند، وجود خود را به وسیله گرانش قویی که دارند نشان می­دهند، اثرات هر کدام از آنها از طریق رفتار اشیائی که دور آنها می­چرخند، قابل مشاهده است. در حقیقت، امروزه این باور وجود دارد که کهکشان راه شیری یک سیاهچاله در مرکز خود دارد که جرم آن 4 میلیون برابر جرم خورشید ما است.

سیاه­چاله­ ها چگونه شکل می­گیرند؟

عمومی ­ترین نوع سیاه­چاله، سیاه­چاله های ستاره­ ای هستند و زمانی که یک ستاره به اندازه کافی بزرگ تحت نیروی ناشی از گرانش در خود فرو ریزش میکند، شکل می­ گیرد. همه ستاره ­ها طول عمری دارند که وابسته به میزان سوختی است که برای سوزاندن در اختیار دارند. بنابراین تا زمانی که سوخت دارند، می­توانند در برابر خرد شدن حتمی ناشی از گرانش مقاومت کنند. اما وقتی که سوختشان به پایان برسد، گرانش غلبه پیدا کرده و ستاره از داخل منفجر می­شود و به یک سیاه­چاله بدل می­ گردد. البته اینطور هم نیست که تمامی ستارگان فروریخته به سیاه­چاله تبدیل گردند؛ همه چیز به اندازه و جرم آنها بستگی دارد. مثلا خورشید ما برای اینکه به سیاهچاله بدل شود، به اندازه ی کافی بزرگ نیست.

همه سیاه­چاله­ ها مثل هم به وجود نمی­ آیند

در مورد ستاره­ ها، زمانی که بخواهند به سیاهچاله تبدیل شوند سایز آنها اهمیت پیدا می­کند. سیاه­چاله­ های ستاره­ ای تنها یک نوع از سیاه­چاله­ ها هستند. همچنین سیاه­چاله­ های بسیار بسیار پرجرمی مانند سیاه­چاله واقع در مرکز کهکشان ما وجود دارند. این سیاه­چاله ­ها در حدود صدها هزار تا میلیاردها برابر اجرام خورشید ما هستند، و چگونگی شکل­ گیری آنها هنوز در حاله­ ای از ابهام باقی مانده و تحقیقات در این خصوص ادامه دارد.

فرضیه­ ای وجود دارد که احتمال می­دهد این سیاه­چال­ه ها نتیجه نیروهای گرانشی عظیمی است که طی مراحل اولیه تشکیل کل کهکشانها وجود داشته، به وجود آمده اند. همچنین برخی بر این باورند که سیاه­چاله­ های بسیار کوچکی وجود دارند که با اینکه جرمی به اندازه یک کوه دارند حتی از یک اتم بزرگتر نیستند. به هر حال، سیاهچاله هایی مانند اینها هنوز باید مورد آزمون و مشاهده قرار گیرند.

چه تعداد سیاه­چاله وجود دارد؟

به سختی می­توان گفت، اما کشفیات اخیر پیشنهاد می­کنند که این تعداد می­تواند بیشتر از چیزی باشد که قبلا تصور می شد. برای نمونه، دانشمندان سیاه­چاله­ های پنهانی را ردیابی کرده ­اند که به صورت غیرعادی خاموش هستند، همین موضوع تعیین مکان این نوع سیاهچاله را دشوار می­سازد. به گفته ی محققان احتمالا بیش از 100 میلیون سیاهچاله ی ستاره ­ای فقط در کهکشان ما وجود دارد، البته با در نظر گرفتن تعداد سیاه­چاله­ های خاموش و نهان.

سیاه­چاله ­های فوق پرجرم (ابرسیاه­چاله­ ها) کمیاب تر هستند، ولی دلیلی وجود دارد که معتقد باشیم آنها نیز می­توانند بسیار پرتعدادتر از چیزی باشند که سابقا باور داشته­ ایم. مدلهای جدید از کیهان پیشنهاد می ­کنند که ابرسیاه­چاله­ ها ممکن است در خوشه ­های کهکشانی قرار داشته باشند، اگر این فرضیه درست باشد تعداد سیاهچاله ها را به طور چشمگیری افزایش می­دهد.

در صورت سقوط در سیاه­چاله چه اتفاقی می­ افتد؟

خبر خوب این است که سیاه­چاله ­ها برای بلعیدن سیارات به دنبال آنها در گشت و گذار نیستند. در واقع خطر این اتفاق، سیاره زمین را تهدید نمی­کند و برای سقوط درون یکی از آنها لازم است که شما مستقیما به دنبال یک سیاهچاله بگردید تا به این تجربه دست پیدا یابید. با این تفاسیر، اگر شما روزی درون یک سیاه­چاله سقوط کردید زنده نخواهید ماند تا داستان و تجربیات خود را بازگو کنید. زمانی که وارد نقطه ی بدون بازگشت سیاه­چاله که نامش “افق رویداد” است، می شوید، همه ی اتفاقات شوم و ترسناک رخ خواهد داد. اینجا جایی است که گرانش آنقدر قوی است که هیچ چیزی، حتی نور هم توان گریز از چنگال سیاهچاله را ندارد.

در ابتدا بدن شما شروع به کشیده شدن(درازتر شدن) می­کند مانند ماده لزجی که درون تیوب خمیر دندان است، تا زمانی که از درون شکسته و از هم پاشیده می­ شوید تا تبدیل به جریانی از ذره­ های زیراتمی شوید. در نهایت، آنچه از شما باقی می مانده به سمت یک تکینگی فشرده می رود، جایی که قوانین فیزیکی که در حال حاضر می­دانیم حتی قادر به محاسبه ی آن نیستند. در مورد اینکه چه اتفاقی خواهد افتاد هر کسی حدس و گمان و محاسابت خود را داراست و نمی توان به طور قطع پاسخ داد.

تکینگی چیست؟

رمز و رازهایی که فیزیک تکینگی سیاه­چاله را فراگرفته، به یک سری حدس و گمانهای بسیار در مورد اینکه چه چیزی آنجا رخ می دهد، منجر می­ شود. جالب توجه است که سیاه­چاله­ ها تنها مکان هایی نیستند که تکینگی – جایی که گرانش به یک نقطه نامتناهی دست می یابد– در آنها یافت می­شود. این اعتقاد وجود دارد که خود بیگ بنگ از یک تکینگی آغاز شده است. این ارتباط رایج بین بیگ بنگ و سیاه­چاله­ ها به یک سری تئوری­های گستاخانه و هراس ­انگیز منجر شده، مانند ایده­ ای که می­گوید سیاه­چاله ­ها می توانند دروازه ی ورود به جهان های موازی دیگر باشند. برخی از دانشمندان پیشنهاد کرده ­اند که جهان ما ممکن است از درون سیاه­چاله­ ای مربوط به یک جهان بزرگتر شکل گرفته باشد. مکررا، از آنجایی که امکان نجات از سفر به تکینگی یک سیاه­چاله وجود ندارد، بنابراین ما در جهان خودمان یک طرفه گیر افتاده ­ایم، یا شاید رویداد دیگری در جریان باشد.

اگر دو سیاه­چاله با هم برخورد کنند چه پیش خواهد آمد؟

فضا-زمان به خودی خود و به طور عینی در حال ارتعاش است، مانند یک موج آب روی یک دریاچه. اگرچه این ارتعاشات فضا-زمان یا امواج گرانشی اولین بار توسط نسبیت عام اینشتین پیش ­بینی شده بود، اما این امواج اینجا بر روی زمین برای نخستین بار در سال 2015 توسط تجهیزات لیگو-LIGO (رصدخانه موج گرانشی تداخل­ سنج لیزری) کشف و ردیابی شد. به گفته یدانشمندان این امواج گرانشی توسط دو سیاه­چاله در حال برخورد که در فاصله 1.3 میلیارد سال نوری از زمین بودند، به وجود آمده اند. این یک کشف پیشرو و سدشکن است که به ما این امکان را می­دهد در جهان هستی بیشتر و عمیقتر نسبت به سابق جستجو و کشف کنیم، از طریق همین روش است که اشعه ایکس این اجازه را به ما می­دهد تا بدون باز کردن بدن انسان داخل آن را ببینیم. مححقان با مطالعه بر روی این امواج، می توانند نهایتا گره از رازهای سر به مهر در مورد اتفاقاتی که در سیاه­چاله­ ها رخ می دهد را بگشایند.

ترجمه: علی موسوی/ سایت علمی بیگ بنگ

منبع: mnn.com