تحقیق مقاله سیاه چاله ها؛ پر انرژی ترین پدیده های کهکشانی

سیاهچاله های فضایی از سطح قابل توجهی از انرژی برخوردارند که منابع آن تاکنون ناشناخته باقی مانده بود. در همین راستا محققان دانشگاه واترلو با ارائه مدارکی جدید به بررسی منابع احتمالی این پدیده های آسمانی پرداخته اند.

به گزارش خبرگزاری مهر، به گفته اختر شناسان سیاهچاله های دوار دارای انرژی فوق العاده ای بوده و توانایی ذخیره و آزاد سازی انرژی برابر انرژی بیلیونها نو اختر را خواهند داشت که در کنار این قدرت بی کران تاثیرات مخربی را نیز بر روی کهکشانهای میزبان خود خواهد گذاشت.

بسیاری از سیاه چاله های عظیم که در مرکز کهکشانها فعالیت می کنند فورانهای پر انرژی پلاسمایی را تولید و منتشر می کنند که طی میلیونها سال گسترش می یابند. با اینکه جزئیات شکل گیری این فورانها تا کنون مبهم باقی مانده است تنها دو منبع انرژی برای فعالیتهای این سیاهچاله ها محتمل است. اولین احتمال سقوط ماده به میان سیاهچال است که این احتمال توانایی توضیح تمامی وقایع در حال وقوع در سیاهچاله ها را ندارد. احتمال دوم انرژی چرخشی ذخیره شده درون سیاهچال است که بر اساس محاسبات به عمل آمده امکان ذخیره انرژی چرخشی طی چرخشهای پر قدرت سیاهچاله ها امری غیر ممکن نخواهد بود.

اکنون گروهی از محققان دانشگاه واترلو در کانادا مدرکی را مبنی بر وجود منبع احتمالی انرژی فورانهای سیاهچاله ها ارائه کرده اند. این مدرک از کهکشانی به نام MS0735.6+7421 در فاصله 2.6 بیلیون سال نوری زمین به دست آمده است. در سال 2005 اطلاعات به دست آمده از این کهکشان توسط رصدخانه چاندرا بیشترین سطح فوران انرژی را که تا به حال مشاهده شده بود، نمایان ساخت.

بر اساس اطلاعات به دست آمده از حفره هایی که فورانهای پر انرژی در گازهای اطراف خود به وجود می آورد محققان اعلام کردند که طی 100 میلیون سال گذشته فورانها انرژی این سیاهچاله برابر 1055 ژول بوده است که این میزان در برابر انرژی نواخترها بیلیونها بار بیشتر است. این احتمال امکان ورود ماده به دورن سیاهچاله را غیر ممکن می سازد.

در این صورت تنها گزینه باقی مانده انرژی ناشی از چرخش سیاهچاله ها است. سیاهچاله ها می توانند با ورود ماده به دورن خود و یا با ادغام با سیاهچاله ای دیگر چرخش خود را آغاز کرده باشند و میزان زیادی از انرژی در هنگام چرخش سیاهچاله ذخیره شده که می تواند به شکل فورانهای قدرتمند آزاد شوند.

بر اساس گزارش نیوساینتیست، دانشمندان با وجود بررسی این نظریه ها بر این باورند که همچنان مطالعات بیشتر و گسترده تری به منظور شناسایی منابع انرژی سیاهچاله ها مورد نیاز خواهد بود.

جسم سیاه فوق العاده متراکم:

می دانیم که هر چقدر اجسام چگالی بیشتری داشته باشند قدرت جاذبه شان هم بیشتر می شود مثلا اگر زمین ما چگالی اش از این حد هم بیشتر می شد موشک های ساخته شده، سوخت و انرژی بیشتری نیاز داشتند تا بتوانند از جاذبه زمین فرار کنند حال اگر جسمی را تصور کنیم که فوق العاده فشرده و پرچگال باشد که حتی نور، یعنی سریعترین چیز در کیهان هم نتواند از تله گرانش آن بگریزد، به تراکم و جاذبه نامحدود سیاه چاله ها پی خواهیم برد.

تصویر سیاه چاله

در واقع علت اینکه سیاه چاله ها، اجرامی سیاه هستند این است که آنها نوری را که دارند جذب می کنند و چون همان ستاره هایی هستند که سوخت هسته ای آنها به اتمام رسیده، پس فاقد انرژی بوده و تنهابرتری آنها نسبت به اجرام دیگر آن است که جاذبه بیشتری دارند.

چگونگی تشکیل سیاه چاله ها:

هر آغازی پایانی دارد و هر تولدی مرگ

سحابی هایی که در فضا به طور معلق هستند عامل تشکیل ستاره های جدید می باشند اگر در نزدیکی یک سحابی ستاره ای در حال منفجر شدن باشد موجی که از انفجار آن ستاره به سحابی برخورد می کند باعث می شود که یک قسمت از سحابی چگالی بیشتری داشته باشد (سحابی ها در حالت عادی چگالی همگن دارند.) یعنی اتم های هیدروژن به یکدیگر می پیوندند و ملکول هیدروژن تولید می کنند و به این ترتیب آن قسمت متراکم تر می شود. در این حالت یک نیرو به طرف داخل سحابی و یک نیرو به طرف خارج آن وارد می شود که نیروی رو به داخل آن به تراکم گاز و غبار تشکیل دهنده ستاره مربوط است (هرچقدر جرم زیادی گاز و غبار در ابعاد کوچک جمع شود نیروی گرانش بیشتر می شود.) اگر نیرویی که به طرف بیرون وارد می شود طوری باشد که قسمت چگال تر بتواند از سحابی جدا شود ستاره پدید می آید البته وقتی نیروی خارجی که ستاره تازه تشکیل شده به سحابی و نیرویی که سحابی به ستاره مورد نظر وارد می کند برابر باشد ستاره به شکل کره در می آید در هسته ستاره که هم جوشی هسته ای صورت می گیرد چهار هسته اتم هیدروژن به یک هسته اتم هلیم تبدیل می شود که در این واکنش چند گرم از آن به صورت انرژی آزاد می شود.

gr)] 96/3) He => H+H+H+H ( gr 4) ، 04/0 گرم نیز به صورت انرژی آزاد می شود. [ البته در ستارگانی که دمای هسته آنها زیاد است عناصر سنگین تر دیگری مثل کربن هم تولید می شود مقدار انرژی حاصل از هم جوشی هسته ای از رابطه E=mc2 انیشتین قابل محاسبه است ( E انرژی آزاد شده و m جرم ماده مورد نظر C سرعت نور)

ستاره ها میلیونها یا میلیاردها سال به همین ترتیب به بقای خود ادامه می دهند اما زمانی که دیگر هیدروژنی برای تولید انرژی باقی نمانده باشد مرگ ستاره فرا می رسد در اواخر عمر ستارگان آنها به غول سرخ تبدیل می شوند یعنی ستاره ابتدا منقبض می شود بعد آن قدر انرژی ذخیره شده زیاد می شود که ستاره را منفجر می کند در این حالت چون دما کاهش می یابد رنگ ستاره به سرخی می گراید.

ستارگانی که به اندازه خورشید یا کوچکتر هستند به کوتوله سفید تبدیل می شوند (جسم کوچک گرم) که طبق محاسبات انجام شده توسط دانشمندان مشخص شده که یک قاشق چایخوری از ماده کوتوله سفید به اندازه 3 الی 4 تن جرم دارد. اما اگر اندازه ستاره 4/1 برابر جرم خورشید باشد ستاره نوترونی پدید می آید در این نوع ستاره، الکترون و پروتون با هم ترکیب شده و نوترون تولید می شود. که یک قاشق چایخوری آن برابر 5 میلیون تن سنگینی دارد.

اگر جرم ستاره مد نظر 3 تا 5/3 برابر جرم خورشید باشد آن ستاره به سیاه چاله تبدیل می شود . و این اتفاق زمانی رخ می دهد که ستاره سوخت هسته ای خود را به طور کامل تمام کرده است و در نیتجه نیروی گرانش موجود در خود آن بر ستاره غلبه کرده و باعث فرو ریزش آن به داخل و تشکیل سیاه چاله می شود. از این موضوع می توان نتیجه گرفت که سیاه چاله ها از ستارگان بسیار متراکم و پرجرم و بزرگ به وجود می آید و خورشید هیچگاه به سیاه چاله تبدیل نمی شود.

معجزات قرآن در ارتباط با جهان هستی و سیاه چاله ها

30 آبان 86 - 14:39

معجزات قرآن در ارتباط با جهان هستی و سیاه چاله ها (قسمت اول)

نوشته: هارون یحیی ترجمه: سعید پاکتچی

قرن بیستم شاهد بسیاری از اکتشافات جدید بزرگ در ارتباط با پدیده های آسمانی در جهان هستی بوده است. یکی از این نهاد های جهان که به تازگی با آن مواجه شده‌ایم، پدیده سیاه چاله است.