سیاه چاله چیست؟

سیاه چاله ها مکانی در فضا هستند که به دلیل بالا بودن قدرت گرانش در آنها حتی نور هم نمی تواند از آنان خارج شود. علت قدرت بسیار بالای گرانش در سیاه چاله این است که ماده در داخل یک فضای کوچک فشرده شده است. این اتفاق،  وقتی می تواند رخ دهد که یک ستاره در حال مردن باشد.

به علت این که هیچ نوری به بیرون سیاه چاله راه پیدا نمی کند، مردم نمی توانند سیاه چاله ها را ببینند. آن ها نامرئی هستند اما تلسکوپ های فضایی با داشتن ابزار های مخصوص می توانند سیاه چاله ها را پیدا کنند. این ابزار های مخصوص می توانند رفتار متفاوت ستارگانی که بسیار نزدیک به سیاه چاله هستند را در مقایسه با سایر ستارگان ثبت کنند.

سیاه چاله ها چقدر بزرگ هستند؟

سیاه چاله ها می توانند بزرگ یا کوچک باشند. دانشمندان اعتقاد دارند کوچک ترین سیاه چاله ها به اندازه یک اتم تنها هستند. این سیاه چاله ها بسیار کوچک هستند اما جرمی به اندازه یک کوه بزرگ دارند. جرم کمیت اندازه گیری گیری مقدار ماده در یک جسم است.

نقاشی یک هنرمند از سیاه چاله ای به نام Cygnus X-1. این سیاه چاله زمانی تشکیل شد که یک ستاره بزرگ فرو پاشید. این سیاه چاله ماده را از ستاره آبی رنگ به درون خود می کشد.

نوعی دیگری از سیاه چاله وجود دارد که به آن سیاه چاله ستاره وار گفته می شود. جرم آن می تواند 20 برابر بیشتر از جرم خورشید باشد. ممکن است تعداد بسیار زیادی از این سیاه چاله های ستاره وار در کهکشانی که زمین در آن قرار دارد وجود داشته باشد. نام کهکشانی که زمین در ان قرار گرفته راه شیری است.

بزرگترین سیاه چاله ها سیاه چاله کلان جرم(supermassive) نام دارند. این سیاه چاله ها جرمی دارند که از جرم یک میلیون خورشید در کنار یکدیگر بیشتر است. دانشمندان ثابت کرده اند که هر کهکشان بزرگ،دارای یک سیاه چاله کلان جرم در مرکز خود می باشد. سیاه چاله کلان جرمی که در مرکز کهکشان راه شیری قرار گرفته است  Sagittarius A نامیده می شود. این سیاه چاله جرمی برابر 4 میلیون خورشید دارد و می توان آن را در داخل توپ بزرگی قرار داد که حجمی به اندازه میلیون ها کره زمین دارد.

سیاه چاله ها چگونه تشکیل می شوند؟

دانشمندان باور دارند کوچکترین سیاه چاله ها زمانی که جهان آغاز شد به وجود آمدند.

نقاشی یک هنرمند که نمای فعلی کهکشان راه شیری را نمایش می دهد. مدارکی وجود دارد که نشان می دهد در مرکز کهکشان راه شیری یک سیاه چاله کلان جرم وجود دارد.

سیاه چاله های ستاره وار زمانی تشکیل می شوند که مرکز یک ستاره بسیار بزرگ در درون خود نابود می شود که به ان اصطلاحا فروپاشی گفته می شود. وقتی این اتفاق می افتد، باعث به وجود امدن یک ابرنواختر یا سوپرنوا می شود. سوپرنوا یک ستاره در حال انفجار است که بخشی از ستاره را به داخل فضا پرتاب می کند.

دانشمندان فکر می کنند سیاه چاله های کلان جرم همزمان با کهکشانی که در آن قرار دارند به وجود آمده اند.

اگر سیاه چاله ها، دیده نمی شوند دانشمندان چگونه می دانند آن ها وجود دارند؟

سیاه چاله ها به این دلیل دیده نمی شوند که گرانش شدید تمامی نور را به مرکز سیاه چاله می کشد. اما دانشمندان می توانند تاثیر گرانش شدید را بر روی ستاره ها و گاز های اطراف سیاه چاله مشاهده کنند. آن ها می توانند ستارگان را مورد مطالعه قرار دهند تا ببینند آیا آن ها در نزدیکی یک سیاه چاله قرار دارند یا خیر.

تصویری از مرکز کهکشان راه شیری که توسط تلسکوپ Chandra X-ray Observatory. گرفته شده است.

وقتی یک سیاه چاله و ستاره در نزدیکی یکدیگر قرار می گیرند پرتوهای نور پر انرژی تولید می شود. این نوع از نور با چشم انسان دیده نمی شود. دانشمندان از ماهواره ها و تلسکوپ های فضایی برای دیدن این پرتو های پر انرژی استفاده می کنند.

آیا یک سیاه چاله می تواند زمین را نابود کند؟

سیاه چاله ها در فضا حرکت نمی کنند تا ستاره ها، ماه ها و سیاره ها را ببلعند. زمین به داخل یک سیاه چاله نمی افتد چون هیچ سیاه چاله ای به اندازه کافی به منظومه شمسی نزدیک نیست تا چنین اتفاقی برای زمین رخ بدهد.

Sagittarius A سیاه چاله ای است که در مرکز کهکشان راه شیری قرار گرفته است.

حتی اگر یک سیاه چاله با جرمی به اندازه خورشید می توانست جای خورشید را بگیرد، بازهم زمین به داخل آن سقوط نمی کرد. علت این است که آن سیاه چاله گرانشی معادل گرانش فعلی خورشید می داشت و زمین و سایر سیارات منظومه شمسی همان طور که اکنون در مداری به دور خورشید حرکت می کنند، به همان شکل به دور آن سیاه چاله نیز حرکت می کردند.

البته، خورشید هرگز به یک سیاه چاله تبدیل نخواهد شد زیرا خورشید ستاره به اندازه کافی بزرگی نیست که بتواند یک سیاه چاله تشکیل دهد.

ناسا چگونه سیاه چاله ها را بررسی می کند؟

ناسا از ماهواره ها و تلسکوپ هایی که در فضا حرکت می کنند برای بررسی بیشتر سیاه چاله ها استفاده می کند. این فضاپیما ها به دانشمندان کمک می کنند سوالاتی اساسی را در مورد جهان هستی پاسخ دهند.

منبع : NASA