طرح نظریه ای جدید برای تشکیل سیاهچاله ها
فیکس سرور: فیزیکدانان در مقاله ای جدید بیان نمودند که گروه بزرگی از سیاه چاله های کوچک می توانستند کیهان جوان را با ذرات و تشعشعات پر کنند و مه بانگ خودرا با نیروی سیاه چاله ایجاد کنند.
به گزارش فیکس سرور به نقل از ایسنا و به نقل از اسپیس، در حال حاضر، تنها یک راه تایید شده برای ایجاد سیاهچاله ها وجود دارد. این پروسه با یک ستاره عظیم شروع می شود که به آخر عمر خود می رسد. هنگامی که ستاره اواخر عمر خودرا طی می کند هسته ی آن بدون وجود نیرویی که بتواند فشار را تحمل کند، فرو می پاشد تا جایی که به یک نقطه ی بی نهایت کوچک تبدیل می شود که به آن تکینگی می گوییم.
ستاره شناسان اعتقاد دارند که همه ی سیاهچاله های جهان اینطور شکل گرفته اند. اما ممکنست راه دیگری نیز وجود داشته باشد. جهان اولیه پر هرج و مرج و پرانرژی بود و بعد از مه بانگ که موجب ایجاد پدیده انبساط باورنکردنی شد که جهان ما را در کمتر از یک ثانیه تا اندازه های فوق العاده ای گسترش داد.
زمانی که این انبساط به انتها رسید، فضا-زمان با انرژی های فروخورده ی آزاد شده آغاز به تکان خوردن و ارتعاش کرد.
جهان ممکنست آنقدر خشن شده باشد که بخش های تصادفی فضا-زمان بطور خود به خود به آستانه های بحرانی در چگالی و اندازه رسیده باشند و در نتیجه موجب تشکیل سیاهچاله های «اولیه ای» شده باشند که جهان را پر کرده اند.
اخترشناسان دهه ها را صرف شکار این سیاه چاله های اولیه کرده اند، سیاهچاله هایی که در ابتدا توسط استیون هاوکینگ وجود آنها عنوان شد. مشاهدات بی شماری نافرجام بود، برای اینکه هر سیاه چاله ای که از حدود یک میلیارد گرم یعنی حدود جرم یک کوه معمولی روی زمین بزرگ تر باشد می توانست بر تکامل بعدی کیهان تاثیر بگذارد و مشاهدات را نقض کند.
اما خیلی از پژوهشگران به سیاهچاله های کوچک تر توجه نکرده اند. بنابراین، گروهی از فیزیکدانان بطور مفصل بررسی کردند که این سیاهچاله های کوچک تر چگونه ممکنست رفتار کنند و چگونه می توانیم آنها را شناسایی نماییم. یافته های آنها در مقاله ای در پایگاه داده پیش چاپ آنلاین «arXiv» انتشار یافته است.
تمام سیاهچاله ها عمر محدودی دارند. به لطف هاوکینگ، می دانیم که سیاهچاله ها کاملا سیاه نیستند. در عوض، آنها به آرامی تشعشعات را بوسیله یک پروسه کوانتومی عجیب و غریب که در افق رویداد آنها اتفاق می افتد، آزاد می کنند. این پروسه که به عنوان تشعشعات هاوکینگ شناخته می شود، بسیار کند است. یک سیاهچاله معمولی با جرم ستاره ای هر سال تنها یک ذره تابش آزاد می کند. اما سیاهچاله های کوچکتر تابش را با سرعت بیشتری منتشر می کنند. این سیاهچاله های اولیه ی کوچک تر عمر زیادی نخواهند داشت، برای اینکه تشعشعات هاوکینگ تنها در چند دقیقه موجب نابودی آنها می شود.
بدین سبب این سیاه چاله های کوچک می توانستند با بهره گیری از محدودیت های رصدی فعلی، از دیده شدن فرار کنند، برای اینکه به اندازه کافی زود صحنه را ترک می کردند.
اما همانطور که پژوهشگران در مقاله خود توضیح دادند همچنان می توانیم راه هایی برای شناسایی سیاهچاله های اولیه کوچک پیدا نماییم.
مهم ترین تاثیر آنها، این است که می توانند تکامل جهان را به تاخیر بیندازند. کیهان ما همیشه درحال گسترش است. بدین سبب بعد از انبساط، چگالی ماده و تشعشعات به سرعت کم شد، برای اینکه همه ی آن مواد در حجمی رو به رشد رقیق شدند.
اما سیاهچاله های اولیه می توانستند از این تکامل معمولی جلوگیری نمایند. بمحض شکل گیری، آنها آغاز به انتشار تشعشعات هاوکینگ می کردند و جرم خودرا به تشعشع تبدیل می کردند. فیزیکدانان توضیح دادند که این سیاهچاله های کوچک می توانند به همان سرعتی که کیهان تشعشات را رقیق می کند، تشعشع ساطع کنند و در نتیجه چگالی را در چند دقیقه ی اول بعد از مه بانگ ثابت نگه دارند.
این سناریو جهان را در نوعی «سکون» قرار می داد و و در صورتیکه سیاه چاله ها کار خودرا انجام می دادند، تکامل عادی مبتنی بر انبساط کیهان متوقف می شد. پژوهشگران دریافتند که این امر به سیاهچاله ها اجازه می دهد تا بدون نقض مشاهدات، بر جهان تاثیراتی داشته باشند. آنها متولد می شوند، در صورتیکه جهان درحال توقف است، کاری جالب انجام می دهند و ناپدید می شوند در صورتیکه باقی تاریخ کیهانی به گسترش ادامه داده است.
به عنوان مثال، تبخیر این سیاهچاله های اولیه ممکنست مسئول پر کردن جهان با ماده تاریک یا انرژی تاریک باشند. یا ممکنست پروسه باریون زایی را آغاز نموده باشند و جهان را مجبور به داشتن ماده ی بیشتر نسبت به پادماده کرده باشند و سیاه چاله های اولیه نیز می توانستند جهان را با نشانه ای منحصربفرد از امواج گرانشی، که موج هایی در فضا-زمان هستند، پر کرده باشند.
در کیهان شناسی فیزیکی، باریون زایی اصطلاحی است که به پروسه فرضی فیزیکی گفته می شود که موجب برهم زدن تقارن(تعادل) میان باریون ها و پادباریون های تولید شده در لحظات آغازین پیدایش گیتی شد. ماده باریونی که امروز بعد از نابودسازی بایونی-پادباریونی بجای مانده است، گیتی را ایجاد کرده است.
آشکارسازهای امواج گرانشی فعلی حساسیت لازم را برای یافتن این امواج گرانشی ندارند، اما آشکارسازهای فضایی آینده مانند آنتن فضایی تداخل سنج لیزری که مقرر است در دهه آینده پرتاب شود می توانند آنها را اندازه گیری نماید.
منبع: فیكس سرور
این مطلب را می پسندید؟
(0)
(0)
تازه ترین مطالب مرتبط
نظرات بینندگان در مورد این مطلب