بیگ بنگ: بیایید با این قضیه روبرو شویم. سیاهچاله ناحیه‌ای در فضاست و گرانش بسیار قوی دارد طوری که حتی نور هم نمی­تواند از آن فرار کند چه برسد به انسان. وحشتناک است! اما خبری برایتان داریم که پیش از آن که نگران مکیده شدن در شکم یک سیاهچاله شوید، باید آن را بشنوید: یک سیاهچاله آن قدر مرگبار است که پیش از رسیدنتان به افق رویدادش، امکان تجربه تعداد انگشت­ شماری از انواع مرگ را برایتان فراهم می­ کند. با حسن نیت و کمک اخترفیزیکدان نظری، کِیتی مَک (Katie Mack)، ما در پایین، چهار راه را برایتان معرفی کرده‌ایم.

اسپاگتی شدن

سیاهچاله‌­ها هنگامی شکل می­گیرند که یک جسم سنگین، مانند یک ستاره، رمبش کرده و تمام جرم خود را به طرز غیرقابل­‌ باوری در یک نقطه بسیار کوچک با چگالی بی­‌نهایت فشرده می کند – که به تکینگی معروف است. این میزان از جرم در چنان فضای کوچکی، میدان گرانشی فوق‌ العاده قوی به وجود می­ آورد؛ به گونه‌ای که اگر به آن نزدیک شده و از نقطه بدون بازگشت آن (یعنی افق رویدادش) بگذرید، امکان ندارد بتوانید جان سالم به در ببرید، مگر اینکه با سرعتی بیشتر از نور حرکت کنید و این، غیرممکن است. شما در آنجا گرفتار شده و با گرانش شدید سیاهچاله، تا زمانی که تنها یک نودل از خودِ پیشین­تان باقی بماند، کشیده می ­شوید.

مَک توضیح داد:«بهتر است بگوییم که شما سیاهچاله را هم ­جرم ستاره‌­ای که از آن به وجود آمده است، خواهید دید. هیچ چیز دیگری دور سیاهچاله نیست و فقط خود سیاهچاله است و خودش. زمانی که واقعا نزدیک شوید، توسط نیروهای کشندی، اسپاگتی می شوید. این زمانی اتفاق می ­افتد که نیروی روی پاهایتان از نیروی روی سرتان بیشتر بوده و شما را کِش بدهد.»

سرخ شدن در قرص برافزایشی

ما هیچگاه سیاهچاله­‌ها را به سادگی پیدا نکرده‌­ایم و این منطقی است، زیرا سیاهچاله به نور اجازۀ فرار نمی­دهد. اگر دور سیاهچاله­‌ها چیزی نباشد، نامرئی هستند. اما به طور کلی، سیاهچاله­‌های کشف شده، نه توسط خود سیاهچاله بلکه به خاطر جرم ِ مواد بسیار داغ، درخشنده و چرخان به دورش، که بعنوان یک قرص برافزایشی شناخته می شود، توجه ما را جلب کرده و پیدا شده‌اند. اگر در مواجهه با قرص برافزایشی یک سیاهچاله قرار گرفتید، سعی کنید DNA خود را سالم نگه دارید!

مَک می­گوید:«در اکثر مواقع، ما سیاهچاله­‌ها را به این دلیل می­ بینیم که در آنجا یک سیستم دوتایی سیاهچاله– ستاره وجود دارد که به دور هم می­چرخند. سیاهچاله در حال بیرون کشیدن مواد از ستاره و ساختن قرص برافزایشی خود از موادی است که به درون آن می ­ریزند. هنگام ِ ریزش مواد، آن­ها داغ می­ شوند و فوتون­‌های فوق قدرتمند پرتو ایکس را (که قابلیت کشتن شما را دارند!) تابش می­ کنند و ما می­توانیم آنها را تشخیص بدهیم.»

نابودی در فوران پلاسما

در راه رسیدن به سیاهچاله­‌های ابرپرجرم در مرکز یک کهکشان (مانند سیاهچالۀ مرکزی راه شیری)، خطر دیگری نیز پیش‌رو دارید: پرتوی غول‌پیکر پلاسما که از دو طرف سیاهچاله فوران می کند. کار قرص برافزایشی سیاهچاله به تابش محدود نمی­ شود. مادۀ داخلی آن با اصطکاک بسیار زیادی روبروست که سبب می­ شود دمای مواد تا درجه زیادی بالا رفته و به پلاسمای مغناطیسی تغییر حالت بدهد. میدان مغناطیسی پرقدرت ناشی از این پلاسما و گرانش قوی سیاهچاله در کنار هم، سبب تشکیل ستونی بسیار درخشان از پلاسمای مغناطیسی می­ شود که از دو طرف سیاهچاله فوران خواهد کرد. مَک به ما این اطمینان را می­دهد که این فواره‌ها برای کسی که در آن دور و اطراف پرسه می­زند بسیار خطرناکند!

سوختن توسط دیوار آتشین

این حالت با این که تنها به صورت تئوری و نظری وجود دارد، به اندازه قبلی­‌ها وحشتناک است. لحظه‌ای که شما از افق رویداد سیاهچاله رد می­ شوید، در همان نقطه سوزانده شده و از بین می­ روید. این مسئله به قضیه دیوار آتشین مشهور است و در سال 2012 توسط عده‌ای از پژوهشگران که به دنبال حل مسئله‌ای مشکل آفرین با سیاهچاله‌ها بودند، مطرح شد. مشکل، این واقعیت بود که سیاهچاله‌ها کم و بیش قوانین فیزیک را زیر پا می­گذارند. طبق اصلی موسوم به اصل یگانگی(Unitarity Principal)، امکان نابودی اطلاعات وجود ندارد، در صورتی که به نظر می آید سیاهچاله‌ها در حال از بین بردن اطلاعات هستند.

در دهه 1970، استیون هاوکینگ و یاکوب بکنشتاین، راه‌حلی پیشنهاد دادند و گفتند که افق رویداد سیاهچاله تابشی با نام تابش هاوکینگ را تولید می­ کند. جفت ذرات مقید، که هر کدام ذره‌ای را تابش کرده و ذرۀ دیگر را به درون سیاهچاله می­فرستند. تمام این تابش، باعث تبخیر سیاهچاله شده و در این حالت، ذره‌ای که به درون سیاهچاله رفته بود، از آن خارج می­ شود و هیچ داده‌ای نابود نخواهد شد. ولی این ذره هنوز احتیاج به پیوند با ذرۀ دیگری دارد و این، یعنی ذره باید با تابشی که دور شده و ذره‌ای که به تازگی درون سیاهچاله رفته پیوند برقرار کند، که ممکن نیست.

قضیه دیوار آتشین، راه حل این مشکل را این گونه بیان می­کند که پیوند جدید بین ذرات در همان زمان شکل‌گیری، شکسته می­ شود و مقادیر عظیمی از انرژی را در افق رویداد آزاد می­ کند که باعث می­ شود هرچیزی که قصد خروج از آن را داشته باشد، بسوزد. اگر تابش پلاسما، قرص برافزایشی یا اسپاگتی شدن موفق به کشتن شما نشدند، دیوار آتشین (به صورت نظری) شما را ناامید نخواهد کرد.

ترجمه: هانیه الزهرا بوداغی/ سایت علمی بیگ بنگ

منبع: curiosity.com