این هیولای سیاه مرگ را فریب می دهد - واندر هنگر

در این دنیا هیچ چیز تا ابد دوام نمی آورد. بااین حال سیاه چاله ها به این سادگی ها نمی میرند. مدت ها پس از آنکه درخشش آخرین ستاره متوقف شد و آخرین سیاره به غبار تبدیل شد، سیاه چاله ها باز هم به عمر خود ادامه می دهند؛ با این حال این اجرام هم ابدی نیستند.

سیاه چاله های مناطقی از فضازمان هستند که در آن ها گرانش حکمرانی می نماید. کشش گرانشی یک سیاه چاله به قدری قوی است که هیچ چیز حتی نور نمی تواند از آن بگریزد. سیاه چاله ها در ابعاد مختلفی از سیاه چاله های کوچک ستاره ای با جرم پنج الی 100 برابر خورشید تا سیاه چاله های کلان جرم با جرمی بالغ بر یک میلیارد جرم خورشیدی متغیر هستند.

امروزه ستاره شناس ها بر این باورند که سیاه چاله های کلان جرم در قلب بیشتر کهکشان ها مخفی شده اند. البته در این میان استثنا هم وجود دارد. برای مثال با اینکه کهکشان M33 سومین کهکشان بزرگ از گروه محلی ما است، به نظر می رسد فاقد سیاه چاله کلان جرم مرکزی باشد.

امروزه دنیا در دوران ستاره دار خود به سر می برد. دورانی که ستاره ها و کهکشان ها به صورت پیوسته متولد می شوند، اما درنهایت مواد اولیه این اجرام مصرف می شوند و ستاره های آسمان شب به آرامی از درخشش می افتند. درنهایت تنها سیاه چاله ها در دنیا باقی می مانند.

بااین حال سیاه چاله ها هم روزی می میرند و البته مرگ آرامی نخواهند داشت. انفجاری از آتش بازی ها دنیا را در لحظات پایانی مرگ هر سیاه چاله روشن می نماید.

فریب مرگ

سیاه چاله ها با بلعیدن گاز و ستاره های اطراف خود به حیاتشان ادامه می دهند. این اجرام اغلب اوقات با قرص های برافزایشی از مواد احاطه شده اند و درست به آب درحال چرخشی شباهت دارند که از دریچه درون سینک پائین می رود. با نزدیک شدن مواد، سرعت آن ها هم افزایش می یابد. اصطکاک بین غبار مواد باعث ایجاد گرما و درخشش قرص برافزایشی می گردد. این قرص مانند حلقه ای درخشان اطراف سایه سیاه چاله یا افق رویداد ظاهر می گردد.

موادی که از افق رویداد سیاه چاله عبور نمایند برای همواره از دست رفته اند، زیرا هیچ چیز نمی تواند از این هیولاهای حریص فرار کند. در واقع به افق رویداد، نقطه بی بازگشت هم گفته می گردد. با این حال استیون هاوکینگ در سال 1974 از دیدگاه کوانتومی ثابت کرد که گریز از سیاه چاله امکان پذیر است.

بسیاری از سیاه چاله ها در نمایشی چشمگیر تشکیل می شوند. انفجار ستاره های کلان جرم راهی برای شکل گیری سیاه چاله ها است. راه دیگر ادغام چند جرم سیاه چاله ای با یکدیگر است. امروزه دانشمندان هنوز از چگونگی شکل گیری سیاه چاله های کلان جرم اطمینان ندارند. بااینکه تولد سیاه چاله ها در بازه کوتاهی رخ می دهد، فرآیند مرگ آن ها بسیار کند است و نزدیک به 10 به توان 109 سال به طول می انجامند.

سیاه چاله ها چگونه می میرند؟

سیاه چاله ها درنهایت به سادگی تبخیر خواهند شد. این اجرام در صورتی که موادی برای تغذیه نداشته باشند به آهستگی جرم و انرژی خود را به شکل تابش هاوکینگ از دست می دهند. همان طور که گفتیم وقتی چیزی از افق رویداد سیاه چاله عبور کند دیگر نمی تواند از آن بگریزد. درون افق رویداد، سرعت گریز بیشتر از سرعت نور است و ازآنجاکه هیچ چیز نمی تواند از نور سریع تر حرکت کند در نتیجه راهی برای فرار وجود نخواهد داشت.

با این حال این پرسش مطرح می گردد که تابش هاوکینگ چگونه از سیاه چاله می گریزد. این تابش خارج از افق رویداد شکل می گیرد. مکانیک کوانتوم به ما نشان داده است که فضای خالی دقیقا خالی نیست، بلکه دارای نوعی انرژی است و این انرژی می تواند به طور خودبه خود جفت هایی از ذرات و پادذرات را شکل دهد و وقتی این ذرات برهم کنش می نمایند، به شرایط انرژی خالص برمی گردند.

اینکه سیاه چاله دقیقا چقدر عمر می نماید، به شدت به جرم آن بستگی دارد. هرچه سیاه چاله بزرگ تر باشد، تبخیر آن بیشتر طول می کشد. به عبارت دیگر، سیاه چاله ها می توانند با رشدکردن، مرگ را فریب بدهند. درنتیجه، تا وقتی مواد برای بلعیدن وجود داشته باشد، سیاه چاله می تواند مرگش را عقب بندازد. اما درنهایت با پیرشدن دنیا، مواد اطراف سیاه چاله تمام می گردد.

• گلکسی S24 با هوش مصنوعی از راه می رسد!

• ایلان ماسک خواب تازه ای برای ایکس دیده است!

• مقایسه سه غول دوست داشتنی بازار موبایل؛ کدام ارزش خرید دارد؟

با تبخیر سیاه چاله، نسبت ذراتی که از آن می گریزند هم افزایش می یابد تا جایی که انرژی به جای مانده به صورت یکجا می گریزد. در یک دهم ثانیه پایانی از عمر سیاه چاله احتمالا شاهد جرقه ای بزرگ و از نور و انرژی خواهیم بود که به انفجار یک میلیون بمب هسته ای در بخش بسیار کوچکی از فضا شباهت دارد.

بر اساس استانداردهای زمینی، این میزان برابر با زرادخانه هسته ای کل کشورهای دنیا است، اما در مقیاس نجومی چندان زیاد نیست. قدرتمندترین ابرنواختر شناخته شده تا به امروز موسوم به ASSASN-15lh تقریبا 22 تریلیون بار انفجاری تر از یک سیاه چاله در لحظات پایانی عمر بود.

تفاوتی ندارد سیاه چاله چقدر بزرگ یا کوچک باشد، آتش بازی های پایانی تمام این اجرام به یکدیگر شباهت دارد. تنها تفاوت، مدت زمان تبخیر سیاه چاله است. هرچقدر سیاه چاله ای کوچک تر باشد، سریع تر ناپدید می گردد. درست مانند شخصیت های فناناپذیر تخیلی، تنها بزرگ ترین سیاه چاله ها تا آینده ای دوردست زنده خواهند ماند و در نهایت تنها یک سیاه چاله می تواند وجود داشته باشد.

5858