سیاهچاله‌ها چگونه می‌میرند؟

به گزارش ثریا، سیاهچاله‌ها یکی از شناخته‌شده‌ترین اجرام در فضا هستند و یک عنصر اصلی علمی تخیلی و چیزی است که هنوز چیز زیادی درباره آن نمی‌دانیم. با این حال می‌دانیم که آن‌ها چگونه شکل می‌گیرند، برخی از ویژگی‌های آن‌ها چیست و چگونه در نهایت از بین می‌روند و می‌میرند.

گرانش تولید شده توسط یک سیاهچاله به قدری زیاد است که نور نمی‌تواند از کشش آن فرار کند و زمان برای اجرام با نزدیک شدن به آن کاهش می‌یابد. از آنجا که نور نمی‌تواند از کشش سیاه چاله‌ها فرار کند، ما در واقع آن‌ها را نمی‌بینیم. با این حال، ما می‌توانیم تأثیر سیاه چاله‌ها را در منطقه اطراف آن‌ها مشاهده کنیم. سیاهچاله‌ها توسط ابری از غبار و گاز فوق گرم احاطه شده اند که به چیزی به نام افق رویداد ختم می‌شود.

سیاهچاله‌ها همچنین می‌توانند از چیزی به اندازه اتم تا سیاهچاله‌های کلان جرمی که میلیون‌ها برابر خورشید ما جرم دارند متغیر باشند. گرانش سیاهچاله از چگالی آن ناشی می‌شود. یک سیاهچاله به اندازه اتم دارای جرمی تقریباً برابر با یک کوه بزرگ است. ناسا می‌گوید سیاهچاله در مرکز کیهان ما چند میلیون بار بزرگتر از زمین است، اما جرم آن حدود چهار میلیون برابر خورشید است.

سیاهچاله‌ها چطور شکل می‌گیرند؟

سیاهچاله‌ها با مرگ یک ستاره شکل می‌گیرند. فقط ستاره‌های بزرگتر تبدیل به سیاهچاله می‌شوند، خورشید در مرکز منظومه شمسی ما به اندازه کافی بزرگ نیست. وقتی سوخت یک ستاره بزرگ‌تر تمام می‌شود، به یک ابرنواختر منفجر می‌شود و لایه‌های بیرونی آن را به فضا پرتاب می‌کند. آنچه از ستاره پس از ابرنواختر باقی می‌ماند در خود فرو می‌ریزد و فشرده می‌شود تا جسمی با حجم صفر و چگالی بی نهایت را تشکیل دهد. این همان چیزی است که ما به آن سیاهچاله می‌گوییم.

مؤسسه علمی تلسکوپ فضایی می‌گوید شمارش تعداد سیاه‌چاله‌های جهان غیرممکن است، اما از هر هزار ستاره، یک ستاره در نهایت سیاه چاله خواهد شد. دانشمندان پیش بینی می‌کنند که یک سیاهچاله جدید تقریباً یک بار در ثانیه تشکیل می‌شود. اکثر کهکشان ها، اگر نه همه، یک سیاهچاله بسیار پرجرم در مرکز خود دارند و حدود ۱۰۰ میلیارد کهکشان قابل مشاهده وجود دارد؛

و اینگونه است که سیاهچاله‌ها می‌میرند...

یک سیاهچاله می‌تواند فروپاشی را تجربه کند و این واپاشی از طریق چیزی به نام تابش هاوکینگ اندازه گیری می‌شود. این نظریه بر این واقعیت استوار است که فضا در واقع آنقدر‌ها که مردم فکر می‌کنند خالی نیست. در سطح کوانتومی، ذرات دائماً وارد و خارج می‌شوند. گاهی اوقات چند ذره به نام "جفت پادماده" ظاهر می‌شود. یکی از ماده منظم ساخته شده است و دیگری از ضد ماده ایجاد شده است و ویرانگر است.

این ذرات معمولاً تقریباً بلافاصله یکدیگر را از بین می‌برند، استثنا زمانی است که افق رویداد یک سیاهچاله ظاهر می‌شوند. گرانش بسیار زیاد یک سیاهچاله می‌تواند این دو ذره را به محض ظاهر شدن از هم جدا کند. اگر ذره پادماده به درون سیاهچاله مکیده شود، جرم خود را بسیار اندک از بین می‌برد، در حالی که ذره دیگر به فضا پرتاب می‌شود، جایی که به عنوان «تابش هاوکینگ» تشخیص داده می‌شود.

اگر سیاهچاله به طور مداوم بیشتر از آنچه در ذرات پادماده از دست می‌دهد جذب نکند در نهایت حل می‌شود. این همچنین طول عمر سیاهچاله را به اندازه آن مرتبط می‌کند، زیرا یک سیاهچاله کلان جرم بیشتر از یک سیاهچاله معمولی ماده دارد. انتظار نمی‌رود که یک سیاهچاله در حال فروپاشی بی سر و صدا پیش برود، آن‌ها در نهایت به نقطه‌ای می‌رسند که جرم کافی برای حفظ خود ندارند. پریاموادا ناتاراجان از دانشگاه ییل توضیح می‌دهد که نیرویی که یک سیاهچاله در لحظات پایانی خود ساطع می‌کند می‌تواند شبیه یک میلیون بمب همجوشی هسته‌ای باشد که در یک منطقه بسیار کوچک از فضا منفجر می‌شوند.

اگرچه ممکن است دلهره آور به نظر برسد، اما انرژی آزاد شده در پایان عمر سیاهچاله به دور از نگرانی است. اگرچه با استاندارد‌های زمین قابل درک نیست، ناتاراجان می‌گوید که این مقدار کمی از انرژی آزاد شده توسط یک ابرنواختر است و ابرنواختر‌ها به مراتب بیشتر رخ می‌دهند.