سياه چاله (17)

بیگ بنگ: پدیده­ های اندکی در جهان ما وجود دارند که به نظر می­رسد بین خیال و واقعیت جا خوش کرده و در حال رفت ­و آمد هستند که نمونه بارز آن سیاه­چاله­ ها می­باشند. ادامه مطلب...
اجسامی شگفت که ««چاندراسخار»» آن‌را کاملترین اجسام «بزرگ‌مقیاس‌ جهان» نامیده و گفته بود:- تنها عناصر به‌ کاررفته در ساخت سیاه‌چاله‌ها، مفاهیم فضا و زمان هستند. بدون توجه به اینکه آنها چقدر بزرگند.یک سیاه‌چاله می‌تواند جرمی معادل ۱۰ برابر جرم خورشید و شعاعی تنها ۱۰ تا ۵۰ کیلومتر داشته باشد. اخترفیزیک‌دانان اکنون حدس می‌زنند که میلیون‌ها سیاه‌چاله از این نوع در کهکشان ما وجود دارد. سیاه‌چاله‌های غول‌پیکری نیز در مرکز کهکشان‌ راه‌شیری و کهکشان‌های دیگر نیز وجود دارند که برخی از آن‌ها دارای قطری معادل قطر منظومه‌ی شمسی و جرمی معادل چند میلیارد برابر جرم‌های خورشیدی هستند. نظریه‌پردازان همچنین تصور می‌کنند تعداد بسیار زیادی از سیاه‌چاله‌های مینیاتوری به اندازه یک اتم و جرم یک کوه در کیهان تجمع دارند.سیاه‌چاله‌ها علی‌رغم این تنوع، جزء ساده‌ترین اجسام جهان‌اند. یک سیاه‌چاله‌ می‌تواند به بزرگی منظومه‌ی شمسی یا کوچکی یک اتم یا هر اندازه‌ای در این میان باشد:رفتار آن تنها به جرم و سرعت چرخشی (و بار الکتریکی که در این مورد عموماً کوچک است) بستگی دارد. گرچه آن‌ها معمولاً بزرگ‌ مقیاس‌اند، اما به لحاظ فیزیکی به صورت ذرات بنیادی دارای جرم، اسپین و بار مشخصه‌بندی می‌شوند. سیاه‌چاله‌ها مانند سیاره‌ها از صخره‌ها یا مانند ستاره‌ها از گازهای داغ ساخته‌ نشده‌اند. آنها به قول مارتین ریس، از مصالح خود فضا ساخته شده‌اند. این سادگی بنیادی بود که چاندراسخار را مجذوب خود ساخته بود.نظریه‌ی سیاه‌چاله تا این مرحله از نظریه‌ی نسبیت عام نتیجه می‌شود که شدت گرانشی درون حفره را توصیف می‌کند. نظریه‌ بیان می‌دارد که میدان گرانشی داخل حفره آن‌قدر قوی است که هر چیز از جمله نور اگر از یک شعاع بحرانی به نام ««افق‌ رویداد»» به آن نزدیک‌تر شود، داخل حفره افتاده و برای همیشه از دست می‌رود. یک سفینه‌ی فضایی می‌تواند با احتیاط، درست بیرون افق رویداد گردش کند اما داخل سیاه‌چاله، فضای امنی جهت کاوش نیست. یک فضانورد بی‌پروا که از افق رویداد عبور می‌کند هرگز قادر به گریز نخواهد بود و حتی نمی‌تواند مشاهدات خود را به بیرون مخابره کند چرا که نور و همه‌ی انواع علامت‌های دیگر درون حفره محصور شده‌اند.نسبیت عام همه چیز درباره‌ی سیاه‌چاله‌ها را به جز وضعیت فیزیکی مرکز آن بازگو می‌کند. طبق نظریه‌ی نسبیت، نقطه‌ای به نام ««تکینگی»» وجود دارد که چگالی و خمش فضازمان در آن‌جا بی‌نهایت است. فیزیک‌دانان نظری با بی‌نهایت‌ها بیگانه‌اند چرا که اعداد درستی از آن‌ها حاصل نشده و احتمالاً نقصی را در کارکردهای نظریه‌ آشکار می‌سازند.هاوکینگ و راجر پنروز (یاری‌دهنده‌ی چاندارسخار) که گاهی اوقات همکار یکدیگر بودند، مسئله‌ی تکینگی‌های سیاه‌چاله‌ را در طول دور‌ه‌ای از ۱۹۶۵ تا ۱۹۷۰ تعریف کردند. هاوکینگ و پنروز در کار تیمی موفق بودند. هاوکینگ شهود فیزیکی نافذی داشت، در حالی‌که پنروز در ریاضی نسبیت عام استاد بود. قابلیتی که هاوکینگ فاقد آن است. پنروز به عنوان یک راه‌حل برای مسئله،‌ اصل ««سانسور کیهانی»» را پیشنهاد کرد:تکینگی سیاه‌چاله، سانسور می‌شود. چرا‌که تکینگی طبق توضیح هاوکینگ «محبوبانه‌ی پنهان» است. رویت تکینگی‌های سانسور نشده ««عریان»» برای ناظران بیرونی از طریق افق رویداد قدغن شده است.هاوکینگ، پنروز و دیگران، نظریه‌ی سیاه‌چاله‌ها را در دهه‌ی ۱۹۶۰ ارائه کردند، پیش از این‌که هیچ‌گونه مشاهداتی در مورد وجود آن‌ها گزارش شود. ‌آن‌گاه در اوایل دهه‌ی ۱۹۷۰ این فرض مطرح شد که یک شی‌ء گسیل‌کننده پرتو X به نام سیگنوس X-1، واقع در صورت فلکی سیگنوس، سیاه‌چاله‌ای جفت شده با یک ستاره‌ی پرجرم است. به نظر می‌آمد که سیاه‌چاله، گاز ستاره‌ را جذب کرده و آن را تا مرحله‌ی گسیل پرتوهای X گرم می‌کند. (هنگامی‌که گاز وارد میدان گرانشی شدید سیاه‌چاله‌ها می‌شود، انرژی گرانشی خود را از دست داده و هم‌زمان گرم‌تر می‌شود به این معنا که انرژی گرمایی به دست می‌آورد. هاوکینگ و اخترفیزیک‌دانان دیگر در ۱۹۷۴ در حدود ۸۰ درصد مطمئن بودند که سیگنوس X-1 در واقع یک سیاه‌چاله است. هاوکینگ به عنوان «تضمین» با همکارش در کلتک، کیپ ثورن شرط بست که سیگنوس X-1 پناهگاه یک سیاه‌چاله نیست.تضمین هاوکینگ در صورتی‌که شرط را می‌برد، اشتراک ۴ ساله‌ی مجله‌ی بریتانیایی پرایویت ‌آ‌ی بود.ثورن در صورت برد اشتراک یک‌ساله‌ی مجله‌ی پنت‌هاوس را به دست می‌آورد. در ۱۹۹۰ اطمینان در مورد سیاه‌چاله‌ی سیگنوس X-1 تا ۹۵ درصد افزایش یافت و هاوکینگ از روی خوشحالی شرط را پرداخت.شناخته‌شده‌ترین دستاورد هاوکینگ در اخترفیزیک، نظریه‌ای است که تا حدی با سیاهی سیاه‌چاله‌ها در تناقض است.طبق توضیح هاوکینگ، «سیاه‌چاله‌ها خیلی سیاه نیستند». سازوکاری که سیاه‌چاله‌ها از طریق آن سیاهی خود را از تن بیرون می‌کنند، به مفهومی ارتباط دارد که دیراک مطرح کرد و بر مبنای آن الکترون‌ها دارای شرکای ضد الکترونی خود به نام پوزیترون‌اند. الکترون و پوزیترون هنگام برخورد، یکدیگر را نابود کرده و فوتون‌های پرتو گاما تولید می‌شود.عکس این فرایند یعنی تولید جفت‌ الکترون‌-‌پوزیترون از فوتون‌های گامای ناشی از یک منبع انرژی مناسب نیز امکان‌پذیر است.نظریه‌ی کوانتوم، نسخه‌ دیگری از فرآیند دوم را مجاز می‌دارد که به قول فیزیک‌دانان «برخلاف ادراک مستقیم» یا به عبارتی عجیب و خارق‌العاده است. انرژی مورد نیاز برای تولید زوج الکترون‌-‌پوزیترون می‌تواند از فضای خالی یا همان خلاء «قرض» گرفته شود به شرطی‌که نابودی الکترون‌-‌پوزیترون متعاقب آن، این «قرض» انرژی را جبران کند.مجموعه‌ی برهم‌کنش‌ها برای الکترون با بار منفی و پوزیترون با بار مثبت، در ابتدا شامل تولید جفت است. یعنیانرژی = الکترون + پوزیترونکه بلافاصله با نابودی جفت دنبال می‌شود.الکترون + پوزیترون = انرژیاصل عدم قطعیت‌ هایزنبرگ، چگونگی وقوع این رویداد را نشان داده و محاسبه مدت زمان پیش از نابودی الکترون و پوزیترون را امکان‌پذیر می‌سازد. داستان مشابهی را می‌توان برای هر نوع ذره‌-‌ضد‌ ذره دلخواهی باز گفت. ذرات و ضد ذرات درگیر در این فرآیندِ تولید و نابودی جفت،‌ «مجازی» نامیده می‌شوند چرا‌که نمی‌توان آن‌ها را از طریق آشکارسازی ذرات به صورت مستقیم مشاهده کرد.ایده هاوکینگ این بود که اگر جفت مجازی در مجاورت سیاه‌چاله‌ تولید شوند،‌ واقعی شده و یکی از آن‌ها مشاهده‌پذیر خواهد بود. یکی از آن‌ها جذب حفره شده و به یک ذره‌ یا ضد ذره واقعی تبدیل می‌شود. در حالی‌که دیگری که آن‌ هم واقعی است، می‌تواند بگریزد و به صورت تابش گسیلی دیده شود. حفره تا محدوده‌ای که این گسیل‌ها رخ می‌دهند، سیاه نیست. برای خلق جفت ذره‌-‌ضد ذره انرژی مورد نیاز است که از میدان گرانشی سیاه‌چاله تأمین می‌شود.همزمان با کاهش انرژی میدان، اندازه‌ی حفره نیز کاهش می‌یابد و احتمالاً از طریق یک انفجار عظیم با قدرت میلیون‌ها بمب هیدروژنی ناپدید می‌شود.با وجود این سیاه‌چاله‌ها تقریباً سیاه‌اند. گسیل تابش سیاه‌چاله که «تابش هاوکینگ» نامیده می‌شود، فرایندی بسیار کند است. طبق نظریه‌ی هاوکینگ،‌ زمان مورد نیاز برای تبخیر کل جرم سیاه‌چاله‌ای به جرم خورشید، در حدود ۱۰ به توان ۶۵ سال تخمین زده می‌شود.عمر جهانی‌که مشاهده‌ می‌کنیم، بسیار کمتر از این مقدار است: تقریباً ۱۰ به توان ۱۰ سال. ادامه مطلب...
ستاره شناسان آمریکایی 6 ابرنواختر جدید را شناسایی کردند که 10 برابر درخشان تر و پر قدرت تر از ابرنواخترهایی است که تاکنون طبقه بندی شده اند. ادامه مطلب...
اخترشناسان ایتالیایی به تازگی اعلام کرده اند انحراف ایجاد شده در فضا-زمان که به واسطه سیاهچاله های در حال چرخش به وجود می آید، از روی زمین قابل مشاهده است. ادامه مطلب...
زمانی که یک سیاهچاله با سیاهچاله ای 100 برابر بزرگتر از خود برخورد می کند چه رخ می دهد؟ پاسخ این سئوال در پس شبیه سازی جدیدی نهفته است که می تواند محدودیتهای نظریه نسبیت عمومی انیشتین را نیز محک بزند. تا چند سال پیش همه می گفتند این کار امکان ناپذیر است اما اکنون فیزیک اخترشناسان در شبیه سازی عظیم ترین برخورد دو سیاهچاله که تا کنون رخ داده است، موفق به شبیه سازی برخورد یک سیاهپاله با سیاهچاله ای صد برابر بزرگتر از خودش شده اند. این موفقیت پس از اجرای شبیه سازی هایی به دست آمده که برخورد سیاهچاله هایی با جرمهای برابر و یا با جرمهایی یک در برابر 10 انجام شده اند. ادامه مطلب...
اخترشناسان توانسته‌اند با ترکیب تصاویر تلسکوپ فضایی چاندرا و چند رصدخانه دیگر، جوان‌ترین سیاه‌چاله شناخته شده را که فقط 30 سال از عمرش می‌گذرد، در بقایای انفجار ابرنواختر C1979کشف کنند. تصویری که می‌بینید، موقعیت جوان‌ترین سیاه‌چاله‌ای را نشان می‌دهد که در فاصله نسبتا نزدیکی از زمین کشف شده است. این تصویر با ترکیب تصاویر پرتوی ایکس تلسکوپ فضایی چاندرا (رنگ طلایی)، تصاویر مریی رصدخانه وی.ال.تی (رنگ‌های زرد، سفید و آبی) و تصاویر فروسرخ تلسکوپ فضایی اسپیتزر (رنگ قرمز) بدست آمده و سیاه‌چاله تازه‌کشف شده را به‌صورت نقطه‌ای بزرگ و طلایی‌رنگ در بازوی مارپیچی پایین تصویر نشان می‌دهد. ادامه مطلب...
منبع:خبرگزاری مهر اخترشناسان نوعی ستاره نوترونی مغناطیسی عظیم را مورد مطالعه قرار دادند که می تواند استانداردهای کنونی نظریه های مربوط به سیاه چاله ها را به چالش بکشد. دانشمندان با استفاده از تلسکوپ VLT رصدخانه جنوبی اروپا در شیلی نشان دادند که یک "مگنتار" (یک نوع غیر عادی از ستارگان نوترونی) از ستاره ای تشکیل شده است که جرم آن حداقل 40 برابر جرم خورشید است. نتایج این تحقیقات می تواند چالشهای بزرگی را در مقابل تئوریهای فعلی مربوط به تکامل ستارگان و تشکیل سیاه چاله ها ایجاد کند. در حقیقت برپایه تئوریهای کنونی، ستاره ای با این جرم نباید تبدیل به یک "مگنتار" شود بلکه باید پایان زندگی خود را به صورت یک سیاه چاله ادامه دهد. این محققان به منظور دستیابی به این نتایج، توده ستاره ای Westerlund 1 را که در فاصله 16 هزار سال نوری از زمین و در نیمکره جنوبی صورت فلکی "آتشدان" (آرا) واقع شده است مورد بررسی قرار دادند. ادامه مطلب...
سیاهچاله ها و جرم بسیار زیاد آنها همواره موضوعی جذاب و پرمخاطب برای منجمان حرفه ای و حتی آماتورها به شمار می رود. اکنون تلاش گروهی از دانشمندان رازهایی از چگونگی رشد بسیار سریع این اجرام را آشکار ساخته است. این پرسش كه "چگونه سیاهچاله هایی كه در قلب كهكشان هایی مانند كهكشان ما در كمین نشسته اند به سرعت و تا این حد بزرگ شدند؟" معمایی بود كه به دنبال كشف سیاهچاله های کاملا رشد کرده و پرجرمی که توسط كهكشان های بسیار جوان در ابتدای تاریخ جهان محاصره شده اند، ‌مطرح گردید. «کریس کاریلی» (Chris Carilli) از رصد خانه ملی نجوم رادیویی در نیو مکزیكو  به همراه تعدادی از همکارانش، چهار كهكشان را كه كمتر از 2 میلیارد سال پس از انفجار بزرگ بوجود آمده اند مورد مطالعه قرار دادند. کاریلی هنگام ارائه نتایج مطالعات خود در جلسه  انجمن نجوم آمریكا گفت: "در مركز هر چهار كهكشان سیاهچاله ای وجود دارد که از هر جرمی که تا کنون در عالم مشاهده شده سنگین تر است، که ما جرم سیاهچاله مورد نظر را حدود 20 میلیارد برابر خورشید برآورد می کنیم."  ادامه مطلب...
سياه‌چاله‌ها اطلاعات چيزهايي را كه درونشان سقوط مي‌كنند، معدوم نمي‌كنند، در عوض اطلاعات را خرد مي‌كنند. استفان هاوكينگ مي‌گويد 30 سال درباره تئوري سياه‌چاله‌ها در اشتباه بوده ‌است. اين فيزيكدان مجبور شد شرطي را كه در 1997 با فيزيكدان آمريكايي «جان پرسكيل» بسته بود با پرده‌برداري از تئوري جديد خود در روز چهارشنبه گذشته واگذار كند. پرسكيل درباره تئوري هاوكينگ كه سياه‌چاله‌ها هر چيزي را كه درونشان سقوط كند، نابود مي‌كنند، مطمئن نبود. حالا هاوكينگ مي‌گويد كه اطلاعات مي‌توانند از آنها فرار كنند. او تئوري جديد خود را برابر جمع حاضر در تالار كنفرانسي در دوبلين ايرلند فاش ساخت. «مي‌خواهم به اطلاع برسانم كه فكر مي‌كنم مشكل بزرگي را در فيزيك نظري حل كردم.» هاوكينگ اين را در حالي كه راه حل پارادوكس سياه‌چاله‌ها را توضيح مي‌داد، اعلام كرد. اين پارادوكس از كار خود هاوكينگ سرچشمه مي‌گيرد. در 1970 او اثبات كرد كه سياه‌چاله‌ها با ساطع كردن پرتو، جرم خود را از دست مي‌دهند و در نهايت كاملا تبخير مي‌شوند. علمي - تخيلي اما اين با قوانين فيزيك كوانتوم تناقض داشت كه حالات كوانتومي جسمي كه به داخل سياه‌چاله‌ سقوط مي‌كند، نمي‌تواند به طور كامل از بين برود. هاوكينگ پيش از اين، استدلال آورده بود كه ميدان‌هاي گرانشي شديد درون سياه‌چاله‌ مي‌تواند قوانين فيزيك كوانتوم را از هم بپاشد، شايد اطلاعات را به جهان‌هاي ديگر پرتاب مي‌كنند. حالا او فكر مي‌كند كه اطلاعات به سادگي دوباره به جهان خودمان رخنه مي‌كنند. او منظورش را اين طور توضيح مي‌دهد: «من متأسفم كه هواداران علمي-تخيلي را مأيوس مي‌كنم، اما اگر اطلاعات حفظ بشوند، هيچ احتمال ديگري براي سفر به ساير جهان‌ها از طريق سياه‌چاله‌ها باقي نمي‌ماند. اگر شما به داخل يك سياه‌چاله‌ بپريد، انرژي جرم شما به جهان برمي‌گردد، اما در حالتي از هم پاشيده، كه شامل اطلاعاتي از آنچه كه بوديد در بر دارد، اما در حالتي غيرقابل تشخيص.» اگر نتيجه بگيريم كه اطلاعات فرار مي‌كنند، ديدگاه هاوكينگ به صف ايده‌هايي خواهد پيوست كه ساير تئوريست‌ها سال‌ها است كه بر آن اصرار مي‌ورزند. براي مثال، اگر سياه‌چاله‌ بر طبق تئوري ريسمان - كه در آن جهان از ريسمان‌هاي بسيار ريز و مرتعش به جاي ذرات تشكيل شده - قالب بندي شود، استدلال‌هاي قانع كننده بسيار زيبايي وجود دارد كه مي‌گويد اطلاعات مي‌توانند بيرون بيايند. انتخاب كريكت « ما با بكار بردن ابزار مشابه، نتايج مشابهي مي‌گيريم. » - پولچينسكي هاوكينگ با در نظر گرفتن آن چه براي سياه‌چاله‌ها در هر شكل و اندازه‌اي اتفاق مي‌افتد، با صرف وقت بسيار به اين نتايج رسيد. او نشان داد كه مقدار اطلاعات در پايان با مقدار اطلاعات در ابتدا برابر مي‌باشد. اما چيزي راجع به اتفاقاتي كه در آن ميان براي آنها مي‌افتد نگفت. هاوكينگ هم چنين نتوانست «كيپ تورن»، فيزيكداني از انستيتو تكنولوژي كاليفورنيا و شريك شرط‌بندي خود را كاملاً متقاعد كند كه پارادوكس را حل كرده ‌است. اما هاوكينگ آماده بود تا شرطي را كه او و تورن با پرسكيل بسته بودند را واگذار كند. هاوكينگ اظهار نمود: «جان يك آمريكايي تمام عيار است، پس ذاتاً يك فرهنگ جامع بيس‌بال از من خواست. من مشكل بزرگي براي پيدا كردن آن در اين‌جا داشتم، در نتيجه به عنوان يك انتخاب، يك دايرة‌المعارف كريكت به او پيشنهاد دادم، اما جان هرگز برتري كريكت را قبول نمي‌كند!» ادامه مطلب...
اگر ما به روند تكامل نظريه ي سياه چاله ها از سال 1915 كه اينشتين نظريه نسبيت را ارائه كرد تا سال 2004 كه هاوكينگ نظر خود را تغيير داد توجه كنيم به نكات و سئوالات جالبي برخورد مي كنيم. هاوكينگ نظر خود را در سال 2004 تغيير داد و اظهار داشت برخي اطلاعات از سياه چاله ها خارج مي شوند. وي سي سال قبل از آن تاكيد كرده بود كه اطلاعات از سياه چاله ها خارج نمي شوند. احتمالاً برخي از مردم تصور مي كنند كه نظريه ريسمانها يا نظريه نسبيت يا مكانيك كوانتوم هاوكينگ را واداشته تا نظر خود را تغيير دهد، در حاليكه چنين نيست . ادامه مطلب...
صفحه1 از2

کانون نجوم زاوش در یک نگاه

  باشگاه نجوم کانون علوم در فرهنگسرای بهمن از سال 1379 با تشکیل کلاسهای آموزشی در دوره های مقدماتی و متوسطه برای گروههای سِنّی مختلف شروع به کار نمود. فعالیت رشته نجوم از همان سال 1379 به دبیری آقای مهندس عتیقی شروع شد و از ابتدای نیمه دوم سال 1381 با فراخوانی دوباره اعضاء، باشگاه شکل گرفت و از اواخر سال 1381 با نام «باشگاه نجوم زاوُش» رسمیت بیشتری یافت، و بیش ازگذشته با جدیت تمام به برنامه های نجومی پرداخت. چنانچه تا کنون 23 نشست علمی در زمینه های مختلف علم نجوم برگزارکرده است.   از سال  1384هم باشگاه نجوم به دبیری بنده مرحله جدیدی را شروع کرده است. و اکنون یکی ازفعالترین باشگاههاست. اما در این بین با برگزیدن اهدافی  بر آنست که روح جستجوگری در افرادعلاقه مند به نجوم اغناء شود و مسیر زندگی عادی تنوع بیشتری یابد.  

دبیر کانون نجوم زاوش

علیرضا ولیاری

فعالیت های کانون

از جمله خدماتی که در کانون نجوم زاوش ارائه می گردد،می توان به جلسات هفتگی اشاره نمود که روز یکشنبه هر هفته برگزارمیگردد. و برگزاری نشستهای علمی رصد رویدادهای نجومی "کسوف،گذر سیارات..." اجرای شب های رصدی برگزارنمودن شامگاه های رصدی رصد هلالهای ماه های قمری بر روی برج نجومی و...   

علیرضا  ولی یاری