آیا سفیدچاله‌ وجود دارد؟

1
1635

بیگ بنگ: شاید «سیاهچاله‌ها» اسرارآمیزترین اَجرام در کائنات باشند. این اجرام سماوی عجیب که تصور می‌شود هسته‌های فروپاشیده ستارگان مرده باشند، فقط بخاطر یک خصیصه ویژه شهرت پیدا کرده‌اند: ماده به درون آنها می‌رود، اما هیچ چیز توان خروج از آنها را ندارد. بر اساس دانش و اطلاعات فعلی ما، سیاهچاله‌‌ها بقدری چگال و متراکم هستند که هیچ چیز نمی‌تواند از افق رویداد آنها بگریزد. اما تنها نوعِ «چاله» در فضا نیستند. «سفیدچاله‌ها» نوعی تکینگیِ فاقد جرم به شمار می‌روند. همان‌طور که از نامش پیداست، سفیدچاله برخلاف سیاهچاله است.

esoaبه گزارش بیگ بنگ، اخترفیزیکدانان از دهه ۱۹۷۰ مشغول بررسی و ارائه نظراتی برای این مفهوم بودند. افق رویداد سیاهچاله به مرزی گفته می‌شود که در آن قدرت ِ گرانشی آن حتی به نور هم امکان ِ گریز نمی‌دهد؛ اما افق رویداد سفیدچاله به هیچ چیز اجازه ورود نمی‌دهد.

خواص سفیدچاله‌ها

شما هیچ شانسی برای فرار از دست سیاهچاله ندارید. در عین حال، امکان ِ ورود به سفیدچاله را هم ندارید. “سیاهچاله” مواد را به درون خود می‌کِشد، اما “سفیدچاله” مواد را به بیرون پرتاب می‌کند. اگر سفیدچاله‌ها وجود داشته باشند به طرز قابل توجهی درخشان و پرانرژی هستند و با سرعت وحشتناکی، تابش به فضا منتشر می‌کنند.

همان‌طور که معادلات میدان نسبیت عام، پاسخی برای وجود سیاهچاله‌ها با قوانین گرانشی آنها در فضا-زمان داشتند، این قوانین در خصوص وجود سفیدچاله‌ها نیز می‌توانند صادق باشند. البته ما تا کنون موفق به دیدن هیچ سفیدچاله‌ای نشده‌ایم و هیچ فرایند ِ فیزیکی هم برای تشکیل این اجرام شناخته نشده است. به باور فیزیکدانان، بعید است سفیدچاله‌ها در جهان وجود داشته باشند و دلایل زیادی هم در تایید این ادعا وجود دارد.

شکل‌گیری سفیدچاله‌ها

یکی از پرسش‌های بزرگ این است که سفیدچاله‌ها چگونه شکل می‌گیرند؟ ما مدل‌های قابل توجیهی برای نحوۀ تشکیل سیاهچاله‌ها داریم، اما اینطور نیست که زمان را در جهان کوک کنیم تا آنها را به سفیدچاله تبدیل کنیم. باید با تکینگی شروع کرده و به عقب بازگردیم؛ این جرم باید آنقدر ماده به بیرون پرتاب کند تا تبدیل به ستاره شود. این فرایند نیازمند ِ کاهش میزان بی‌نظمی یا آنتروپی است که قانون دوم ترمودینامیک را نقض می‌کند. آغاز با تکینگی هم خودش یک مشکل به شمار می‌رود.

اخترفیزیکدان «کارن مسترز» گفت: «تنها روش برای راه‌اندازی تکینگی در جهان ِ واقعی، زمانی است که در اصل در وهله اول وجود داشته باشد. باید جهان به نحوی با تکینگی به وجود آمده باشد. هیچ دلیلی وجود ندارد که نشان بدهد جهان با تکینگی‌ها شکل گرفت. اگر این اتفاق واقعا روی داده باشد، باید خیلی عجیب باشد.»

IMGاما بگذارید همۀ این موارد را برای چند ثانیه نادیده بگیریم و فرض کنیم “سفیدچاله” به نحوی پای به عرصه ظهور گذاشته است. بر طبق قوانین ریاضی، هیچ ماده‌ای درون فضا-زمان وجود ندارد که دربردارنده “سفیدچاله” باشد. به محض ورود ماده به آن ناحیه، (مهم نیست چقدر کوچک باشد) دیگر نمی‌تواند در بردارندۀ سفیدچاله باشد. یعنی اگر در جهان نخستین سفیدچاله‌ای هم وجود داشته، خیلی زود از بین رفته است. اگر جهان از همان آغاز “سفیدچاله” داشت، می‌بایست میلیاردها سال قبل از پیدایش حیات در اعماق اقیانوس‌های زمین، از بین رفته باشد. “البته سفیدچاله‌ها فعلا در مرحلۀ نظری قرار دارند.”

گمانه‌زنی در مورد وجود سفیدچاله‌ها

در واقع، نوعی رویداد کیهانی وجود دارد که دانشمندان از آن بعنوان نامزد “سفیدچاله‌ها” یاد می‌کنند و به انفجار پرتو گاما معروف است. این انفجارها جزو درخشان‌ترین و پرانرژی‌ترین رویدادهای کیهان به شمار می‌روند و در ۱۰ ثانیه، انرژی ِ معادل ۱۰ میلیارد سال ِ خورشید را منتشر می‌کنند. درخشش ِ عجیب دیگر توسط انفجار ستارگان ایجاد می‌شود. در سال ۲۰۱۷، اخترشناسان شاهد وقوع یکی از این رویدادها بودند که در اثر برخورد میان دو ستاره نوترونی به نام GW170817 رخ داد. اما در سال ۲۰۱۱، دو اخترفیزیکدان این پیشنهاد دادند که شاید برخی انفجارهای پرتو گامای غیرعادی مربوط به “سفیدچاله‌ها” باشد.

اخترشناسان ِ ناسا این فرض را مطرح می‌کنند که شاید این نوع انفجار نشان دهندۀ فرایند ِ شکل‌گیری “سفیدچاله” باشد. احتمال اینکه رویداد مذکور واقعا از تشکیل یک سفیدچاله حکایت داشته باشد، خیلی اندک است. البته این ایده جالب هم وجود دارد که بیگ بنگ خودش یک سفیدچاله غول‌پیکر بوده است. این مفهوم نیز از منظر ریاضی بررسی شده، ولی در حد فرضیه باقی مانده است.

در حقیقت، عبارت «بیگ بنگ» شاید در این مورد کمی گمراه کننده باشد. بر اساس نظریات فعلی، جهان از یک نقطه به وجود نیامد، بلکه با حالت تورم پای به عرصه ظهور گذاشت و ۵۰۰ میلیون سال یا بیشتر در تاریکی کامل قرار داشت؛ پس از آن ستارگان کم‌کم شکل گرفتند و جهان روشن شد. در ضمن این موارد کیهان‌شناختی با مدل سفیدچاله سازگاری ندارد. اما بر اساس یک فرضیه، سفیدچاله همان چیزی است که یک سیاهچاله در پایان عمرش به آن تبدیل می‌شود. سیاهچاله‌ها عمر طولانی‌تری دارند. همه اینها احتمالات ریاضی هستند، اما در جهانی که در حال حاضر زندگی می‌کتیم، هرگز سفیدچاله‌ای ندیده‌ایم. اگر روزی موفق به مشاهدۀ سفیدچاله شویم، باید درکمان را از جهان دستخوش تغییر بنیادی قرار داده و دربارۀ خیلی از مسائل تجدید نظر کنیم.

ترجمه: منصور نقی‌لو/ سایت علمی بیگ بنگ

منبع: sciencealert.com


یک دیدگاه

ارسال یک پاسخ

لطفا دیدگاه خود را وارد کنید!
لطفا نام خود را در اینجا وارد کنید

این سایت از اکیسمت برای کاهش هرزنامه استفاده می کند. بیاموزید که چگونه اطلاعات دیدگاه های شما پردازش می‌شوند.