تپشهای قلب یک غول سیاه

سیاهچاله چیست؛ شاید بتوان از اسمش چیزی فهمید. سیاهچاله یعنی چاله ای که سیاه است. چاله یعنی اگر توی آن بیفتی نمی توانی بیرون بیایی و سیاه یعنی هیچ نوری از آن به ما نمی رسد تا آن را ببینیم.

کد خبر: ۳۲۹۵۸

بدین ترتیب سیاهچاله باید جایی باشد که ما از آن هیچ اطلاعی نداریم ؛ اما چطور می شود چنین پدیده ای روی بدهد و ناگهان حفره ای تشکیل شود که هیچ کس هیچ اطلاعی از درون نداشته باشد؛!
سیاهچاله چطور تشکیل می شود؛
سیاهچاله ها پایان عمر ستارگان سنگین وزن هستند. ستارگان اگر از 4/1 جرم خورشید سنگین تر باشند (جرم خورشید 10 به توان 30 کیلوگرم است، یا یکهزار میلیارد میلیارد میلیارد کیلوگرم) ، در اواخر عمر خود با یک انفجار ابر نواختری مواجه می شوند.
در کسری از ثانیه ، هسته ستاره در هم فرو می ریزد و انفجاری بی نظیر ، تمام کهکشان را تحت الشعاع قرار می دهد. عظمت انفجار به حدی است که از فواصل چند میلیارد سال نوری نیز می توان آن را تشخیص داد.
اگر هسته به جا مانده از انفجار تا 3 برابر جرم خورشید ماده داشته باشد ، فرآیند رمبش و فروریختگی در یک مرحله متوقف می شود و آن زمانی است که همه چیز به نوترون تبدیل شده است ؛ ولی اگر جرم ستاره از این هم بیشتر باشد، فرآیند رمبش ادامه می یابد.
ما هنوز نمی دانیم که پس از این چه روی می دهد، فقط می دانیم سرعت فرار از سطح این جرم از سرعت نور هم بیشتر می شود.
این یعنی چه؛ سرعت فرار از سطح زمین 11 کیلومتر بر ثانیه است. یعنی اگر ما محکم زیر یک توپ بزنیم، طوری که توپ با سرعت 11 کیلومتر بر ثانیه از زمین کنده شود، از میدان گرانش زمین خارج می شود و هیچ گاه به زمین نخواهد رسید.
بدین ترتیب وقتی سرعت فرار از سطح سیاهچاله از سرعت نور بیشتر می شود ، یعنی حتی نور هم نمی تواند از سیاهچاله بگریزد.
سیاه بودن و چاله ای بودن سیاهچاله هم از اینجا ناشی می شود چون نوری از این موجود خارج نمی شود، پس سیاه است و چون هیچ چیز در دنیا نمی تواند سریع تر از نور حرکت کند ، پس همانند یک چاله عمیق با دیوارهای صاف رفتار می کند.
تنها اطلاعات محدودی که می توانیم درخصوص سیاهچاله کسب کنیم، جرم سیاهچاله است. با استفاده از قوانین فیزیکی می توان حداکثر بزرگی سیاهچال را تعیین کرد به طوری که سرعت فرار در سطح آن برابر سرعت نور باشد.
این منطقه را افق رویداد می نامند.افق رویداد شاید زیباترین پدیده کیهان باشد: حلقه ای از نور که مرز بین این جهان و داخل آن چاه نامعلوم را مشخص می کند. این که بعد از افق رویداد دقیقا چه چیزی وجود دارد را نمی دانیم، چرا که هیچ اطلاعاتی از داخل سیاهچاله به بیرون گسیل نمی شود.
سیاهچاله را چگونه تشخیص می دهند؛
اگر بخواهیم موضوع را با دقت بررسی کنیم، باید بگوییم هیچ کس نمی تواند خود سیاهچاله را تشخیص دهد.
تمام کاری که می توان کرد، آن است که به دنبال رویدادهایی در فضا بگردیم که فقط یک سیاهچاله ممکن است آنها را ایجاد کند.
بدین ترتیب یک سیاهچاله به شکل غیرمستقیم مشاهده می شود. یک سیاهچاله معمولا تنها نیست، بلکه گرانش شدید آن مواد اطراف را به سوی خود جذب می کند.
این مواد، در حالی که به سوی سیاهچاله نزدیک می شوند، در یک صفحه جمع می شوند و به دور سیاهچاله شروع به گردش می کنند. بدین ترتیب قرصی از مواد ایجاد می شود که به دور سیاهچاله می گردد، هر چه به سیاهچاله نزدیک می شود سریع تر و سریع تر می گردد و هر چه سرعتش بیشتر شود و انرژی اش بالاتر می رود.
ماجرا ادامه می یابد تا جایی که آنقدر گرم می شود که از خودش نور ساطع می کند. نواحی مختلف بسته به انرژی ای که دارند در محدوده های مختلفی از خود تابش می کنند:
گاما، ایکس ، فرابنفش ، مرئی ، فروسرخ و امواج رادیویی.
دانشمندان سعی می کنند با بررسی پدیده های مختلف، این قرصهای چرخان را مشاهده کنند و نامزدهای احتمال سیاهچاله ها را تعیین کنند. اما این تمام کار نیست. روش دیگر این است که مسیر حرکت ستارگان اطراف یک سیاهچاله را بررسی کنند.
آنها با بررسی مدار حرکت و سرعت ستاره، می توانند جرم سیاهچاله موجود را تخمین بزنند و شواهد مختلفی برای وجود او تهیه کنند. اتفاقا یکی از همین کارها برای کهکشان خودمان صورت گرفت و نتایج حیرت انگیزی به بار آورد.
سیاهچاله مرکزی راه شیری اگر در اواسط تابستان یا اوایل پاییز در ساعات آغازین شب به آسمان نگاه کنید، نوار پهن شیری رنگی را بر پهنه آسمان مشاهده می کنید. این بخش اعظم کهکشان خودمان راه شیری است . امتداد این نوار به سمت جنوب ، عریض تر و روشن تر می شود، تا جایی که در صورت فلکی کمان (قوس) به حداکثر خود می رسد.
اینجا قلب کهکشان است ، جایی که تمام اجرام کهکشان راه شیری به دور آن می گردند. متاسفانه غبار بسیار زیادی در فاصله 30 هزار سال نوری میان ما و مرکز کهکشان وجود دارد، به گونه ای که نمی توان در محدوده نور مرئی چیزی مشاهده کرد؛ اما در نور فروسرخ و امواج رادیویی ، قلب کهکشان خود را به وضوح نمایان می کند.
دلیلش را هم خودتان می توانید حدس بزنید: غبار روی امواج کم انرژی فرو سرخ و رادیویی تاثیری ندارد. مشاهداتی که در محدوده امواج رادیویی صورت گرفت، مشخص کرد در مرکز کهکشان ، یک منبع رادیویی بسیار قوی وجود دارد که با دیگر منابع مجاور قابل مقایسه نیست.
در بررسی های بیشتر ، مشخص شد این ناحیه که SgrAX نام گرفته است ، دقیقا در مرکز کهکشان واقع است، همان جایی که تمام اجرام کهکشان دور آن می گردند. تلاشها روی این منطقه متمرکز شد.
اخترشناسان توانستند نزدیکترین ستاره را به قلب کهکشان پیدا کنند؛ ستاره ای بزرگ که 300 برابر از خورشید بزرگتر بود و 15 برابر آن سنگین تر، ستاره ای به نام S2.
اخترشناسان با خوش شانسی تمام توانستند نیمی از مدار این ستاره را به دور SgrAX مشاهده کنند، مداری به شکل یک بیضی کشیده که هر 15 سال و دو و نیم ماه یک بار کامل می شود.
جالب اینجا بود که این غول بی شاخ و دم در نزدیکترین فاصله خود از SgrAX، با سرعتی معادل 5 هزار کیلومتر بر ثانیه حرکت می کرد. برای آن که بتوانید این سرعت را درک کنید، به سریع ترین هواپیماهای نظامی دقت کنید.
این هواپیماها حداکثر با سرعت 1 تا 5/1 کیلومتر بر ثانیه حرکت می کنند! جالب اینجاست که نزدیکترین فاصله S2با قلب کهکشان ، 124 واحد نجومی بود، یا 17 ساعت نوری، تقریبا 3 برابر فاصله آخرین سیاره منظومه شمسی تا خورشید که معادل 5/18 میلیارد کیلومتر است.
همین مقادیر کافی بود تا مشخص شود جرمی معادل 6/2 میلیون برابر جرم خورشید در محدوده ای حداکثر به شعاع 17 ساعت نوری واقع شده است.
تنها یک سیاهچاله ابر سنگین است که می تواند چنین خاصیتی داشته باشد؛ پدیده ای که در قلب تمام کهکشان ها وجود دارد و انرژی عظیم مرکز کهکشان ها را تولید می کند.