سیاهچاله ها

[شیرین فرهمندپور]

هاوکینگ و سیاه‌چاله‌ها – قسمت اول

هاوکینگ و سیاه‌چاله‌ها

اولین طرح تحقیقاتی هاوکینگ درباره‌ی سیاه‌چاله‌ها بود. 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.
منبع:
سایت علمی بیگ بنگ
bigbangpage.com

[شیرین فرهمندپور]

هاوکینگ و سیاه‌چاله‌ها – قسمت دوم

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. یعنی

انرژی = الکترون + پوزیترون

که بلافاصله با نابودی جفت دنبال می‌شود.

الکترون + پوزیترون = انرژی

اصل 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.

پایان

[شیرین فرهمندپور]

آتش در چاله ( قسمت اول )



در ماهِ مارچِ ۲۰۱۲ ژوزف پولشینسکی (Joseph Polchinski) در اندیشه‌ی یک خودکشیِ ریاضی افتاد. او که فیزیک‌دانی در شاخه‌ی نظریه‌ی ریسمان در موسسه‌ی فیزیکِ نظریِ کاولی (Kavli) در سانتاباربارای کالیفرنیاست، در این اندیشه فرو رفت که اگر فضانوردی به درونِ یک سیاه‌چاله شیرجه بزند برای او چه رخ خواهد داد؟ آشکارا پیداست که او خواهد مُرد، اما چگونه؟

بنابر توجیهِ پذیرفته‌شده، فضانورد در ابتدا چیزی احساس نخواهد کرد، حتی هنگامی که در حالِ گذر از افقِ روی‌دادِ سیاه‌چاله است. بنا به تعریف، افقِ روی‌دادِ سیاه‌چاله مرزی نامریی‌ست که هیچ چیز از پشتِ آن نمی‌تواند به بیرونِ سیاه‌چاله بگریزد. اما پس از گذرِ چندین ساعت، روز، و یا هفته (اگر سیاه‌چاله به اندازه‌ی کافی بزرگ باشد) این فضانورد در خواهد یافت که نیروی گرانشی که به پاها ی او وارد می‌شود بیش از نیرویی‌ست که به سرش وارد می‌شود. هم‌چنان که شیرجه‌ی فضانورد او را بی‌امان به سمتِ مرکزِ سیاه‌چاله می‌کشاند، این اختلافِ نیروی گرانشی افزایش یافته و پیکرِ او را از هم خواهد درید و سپس بقایای او در هسته‌ی بی‌نهایت‌چگالِ سیاه‌چاله خورد خواهد شد.

اما محاسباتِ پولشینسکی که به همراهِ دو تن از دانش‌جویانش –احمد المری (Ahmed Almheiri) و جیمز سالی (James Sully)- و با هم‌کاریِ یک نظریه‌پردازِ دیگر در شاخه‌ی ریسمان به نامِ دونالد مارولف (Donald Marolf) از دانش‌گاهِ کالیفرنیا واقع در سانتاباربارا ( به اختصار UCSB) انجام شده است، داستانِ دیگری را بازگو می‌کند [۱]. بنابر محاسباتِ وی، اثراتِ کوانتومی سبب می‌شوند که افقِ روی‌دادِ سیاه‌چاله به گردبادی خروشان از ذرات تبدیل شود. هرکس که به سوی افقِ روی‌دادِ یک سیاه‌چاله سقوط کند، به دیواری آتشین رسیده و در یک چشم‌به‌هم‌زدن، بِرِشته خواهد شد.

ادعای این گروه در جولایِ ۲۰۱۲ منتشر شد و جامعه‌ی فیزیک را شگفت‌زده کرد. وجودِ چنین دیوارِ آتشینی یکی از اصولِ بنیادینِ فیزیک را که نزدیک به یک قرنِ پیش توسطِ آلبرت اینشتین پایه‌گذاری شده بود، زیرِ پا می‌گذارد. این اصل که اینشتین آن را بنیانی برای نظریه‌ی گرانشیِ نسبیتِ عامِ خود قرار داد با نامِ «اصلِ هم‌ارزی» شناخته می‌شود. این اصل بیان می‌دارد که ناظری که به درونِ یک میدانِ گرانشی سقوط می‌کند (حتی اگر این میدانِ گرانشی به اندازه‌ی میدانِ درونِ یک سیاه‌چاله نیرومند باشد)، پدیده‌ها را دقیقاً همانندِ ناظری می‌بیند که در فضایی تهی غوطه‌ور است. بدونِ این اصل، چارچوبی که اینشتین در نظریه‌ی خود بنا کرد فرو خواهد ریخت.

پولشینسکی و هم‌کارانش که به خوبی از پیامدهای ادعای خود آگاه بودند، طرحِ جای‌گزینی پیش‌نهاد کردند که به ایجادِ دیوارهای آتشین منجر نمی‌شد. اما این راهِ حل نیز هزینه‌ی گزافی در پی داشت. این‌بار فیزیک‌دانان می‌بایست از فروریختنِ یکی دیگر از پایه‌ی دانشِ خود رنج می‌کشیدند: مکانیکِ کوانتومی، نظریه‌ای که بر برهم‌کنش‌های میانِ ذراتِ زیراتمی حاکم است.

پیامدِ این ادعا، طوفانِ پر جوش‌وخروشی از مقاله‌های پژوهشی درباره‌ی «دیوارِ آتشین» بود که هریک در تلاش برای رهایی از این بن‌بست بودند، اما در پایان هیچ‌یک از این تلاش‌ها نتوانست خشنودیِ همگان را در پی داشته باشد. استیو گیدینگز (Steve Giddings) فیزیک‌دانی در شاخه‌ی مکانیکِ کوانتومی در UCSB این شرایط را چنین توصیف می‌کند: «نقطه‌ی عطفی در زمینه‌های بنیادینِ فیزیک که شاید برای حل‌شدن، نیازمندِ یک انقلاب باشد».

متخصصینِ سیاه‌چاله در حالی‌که همه‌ی این اندیشه‌ها را در سر داشتند، ماهِ گذشته در سِرن (آزمایش‌گاهِ فیزیکِ ذراتِ اروپا که در نزدیکیِ ژنو در سوییس قرار دارد) گردِ هم آمدند تا به طورِ رودررو درباره‌ی این موضوع با یک‌دیگر گفت‌وگو کنند. آن‌ها امیدوار بودند که مسیری به سوی یک نظریه‌ی گرانشِ کوانتومیِ وحدت‌یافته بیابند که همه‌ی نیروهای بنیادینِ طبیعت را زیرِ یک چتر گِرد آورد، این همان آرمانی‌ست که در طولِ دهه‌های گذشته، همواره از دست‌رسِ فیزیک‌دانان به دور مانده است.

رافایل بوییسا (Raphael Bousso) که فیزیک‌دانی نظری در شاخه‌ی ریسمان و از دانش‌گاهِ برکلیِ کالیفرنیاست، سخن‌رانیِ خود در نشستِ سرن را با این جمله آغاز کرد: «ایده‌ی دیوارِ آتشین، پایه‌ی باورهای بسیاری از ما در موردِ سیاه‌چاله‌ها را به لرزه انداخت. این ایده دو نظریه‌ی مکانیکِ کوانتومی و نسبیتِ عام را رودرروی یک‌دیگر قرار می‌دهد، بی آن‌که هیچ سرنخی به دستِ ما دهد که در گامِ بعدی باید به کدام سو رفت».

ادامه دارد ...
منبع:
سایت علمی بیگ بنگ
bigbangpage.com

[شیرین فرهمندپور]

آتش در چاله ( قسمت دوم )

سرچشمه‌های آتشین :

ریشه‌های ایده‌ی دیوارِ آتشین که نقطه‌ی عطفی در فیزیکِ سیاه‌چاله‌هاست به سالِ ۱۹۷۴ باز می‌گردد، هنگامی که استیون هاوکینگ (Stephen Hawking) از دانشگاهِ کمبریجِ انگلستان نشان داد که اثراتِ کوانتومی سبب می‌شود که بتوان به سیاه‌چاله‌ها دما نسبت داد [۱]. سیاه‌چاله‌های منزوی به آرامی و به صورتِ فوتون و ذراتِ دیگر، از خود تابشِ گرمایی گسیل می‌کنند و به این ترتیب اندک‌اندک جرمِ خود را از دست می‌دهند تا جایی که به طورِ کامل تبخیر شوند. گرچه این ذراتِ گسیلی نیستند که دیوارِ آتشین را می‌سازند چراکه ریزه‌کاری‌های نطریه‌ی نسبیت هم‌چنان تضمین می‌کند که فضانوردی که در حالِ سقوط به افقِ رویدادِ سیاه‌چاله است، متوجهِ این تابش نمی‌شود. با این‌حال نتایجِ هاوکینگ هم‌چنان تکان‌دهنده بود چراکه معادلاتِ نسبیتِ عام پیش‌بینی می‌کند که سیاه‌چاله‌ها تنها می‌توانند اجرامِ دیگر را در کامِ خود فرو برده و بزرگ و بزرگ‌تر شوند، نه آن‌که تبخیر شوند. (مطلبِ «پارادوکسِ اطلاعات را ببینید»).

استدلالِ هاوکینگ اساساً به این مشاهده منجر می‌شود که در گستره‌ی مکانیکِ کوانتومی، فضای تهی واقعاً تهی نیست. در مقیاسِ میکروسکوپی هیاهویی برپاست، جفتِ ذره-پادذره به طورِ پی‌درپی به وجود آمده و سپس به طورِ ناگهانی بازترکیب شده و نابود می‌شوند. تنها در آزمایش‌گاه‌های بسیار حساس است که پیامدهای چنین هیاهوی میکروسکوپیکی، مشاهده‌پذیر است. هاوکینگ دریافت که هنگامی که یک زوجِ ذره-پادذره درست بیرونِ افقِ روی‌دادِ یک سیاه‌چاله پدید بیایند این امکان وجود دارد که پیش از بازترکیب، یکی از این ذرات به درونِ سیاه‌چاله افتاده، ذره‌ی دیگر از چنگِ سیاه‌چاله نجات یافته و به صورتِ تابش، به بیرون از سیاه‌چاله بگریزد. انرژیِ ذره‌ی گریخته از سیاه‌چاله مثبت است، در حالی‌که انرژیِ ذره‌ای که به دام سیاه‌چاله می‌افتد منفی‌ست و به این ترتیب انرژیِ گریخته از سیاه‌چاله خنثی می‌شود (بنابر قانونِ پایستگیِ انرژی، انرژیِ کل در فرآیندِ تولید و نابودیِ زوج، صفر است چراکه زوجِ ذره-پادذره در خلا آفریده و سپس نابود می‌شوند. این به این معناست که از زوجِ آفریده شده، یکی از دو ذره دارای انرژیِ مثبت و ذره‌ی دیگر دارای همان‌مقدار انرژیِ منفی‌ست. ذره‌ای که دارای انرژیِ مثبت است می‌تواند از سیاه‌چاله بگریزد اما ذره‌ی دارای انرژیِ منفی به دامِ سیاه‌چاله می‌افتد. به این ترتیب انرژیِ جهانِ بیرون از سیاه‌چاله اندکی افزایش یافته و انرژیِ درونِ سیاه‌چاله، اندکی کاهش می‌یابد اما هم‌چنان انرژیِ سامانه‌ی کل که شاملِ جهانِ بیرون از سیاه‌چاله و خودِ سیاه‌چاله است، بدونِ تغییر باقی می‌ماند). می‌دانیم بنابر قوانینِ مکانیکِ کوانتومی ذرات می‌توانند انرژیِ منفی نیز اختیار کنند. انتقالِ این مقدار انرژیِ منفی به درونِ سیاه‌چاله به این معناست که سیاه‌چاله اندکی از جرمِ خود را از دست داده و بنابراین رفته‌رفته کوچک‌تر می‌شود.
بنابر قواعدِ مکانیکِ کوانتومی، اطلاعات نابود نمی‌شود. در اصل باید بتوان به کمکِ اندازه‌گیریِ حالتِ کوانتومیِ تابشی که از سیاه‌چاله گسیل می‌شود، داده‌های مربوط به اجسامی که به درونِ سیاه‌چاله افتاده‌اند را بازیابی کرد. اما هاوکینگ نشان داد که این کار چندان هم ساده نیست چون تابشی که از سیاه‌چاله گسیل می‌شود تصادفی‌ست. هیچ تفاوتی ندارد که سیاه‌چاله یک کیلوگرم سنگ را ببلعد یا یک کیلوگرم تراشه‌ی کامپیوتری را، نتیجه کاملاً یکسان است. حتی اگر تا هنگامِ مرگِ یک سیاه‌چاله آن را رصد کنیم باز هم هیچ راهی وجود ندارد که دریابیم چگونه تشکیل شده و یا چه چیزهایی به درونِ آن افتاده‌اند.

این مسئله که «پارادوکسِ اطلاعاتِ سیاه‌چاله» نامیده می‌شود فیزیک‌دانان را به دو جبهه تقسیم کرده است. برخی مانندِ هاوکینگ بر این باورند که پس از مرگِ سیاه‌چاله، اطلاعات نیز نابود می‌شود. این گروه هم‌چنین معتقدند که اگر باورِ آن‌ها درباره‌ی نابودشدنِ اطلاعات، قوانینِ مکانیکِ کوانتومی را زیر پا می‌گذارد باید به دنبالِ قوانین بهتری (برای مکانیکِ کوانتومی) بود. اما برخی دیگر هم‌چنان به مکانیکِ کوانتومی وفادارند، مانندِ جان پرِسکیل (John Preskill) که در شاخه‌ی فیزیکِ کوانتومی در موسسه‌ی فن‌آوریِ کالیفرنیا در پاسادنا مشغول است. او می‌گوید: «برای مدتی من به طورِ جدی به دنبالِ ساختِ نظریه‌ای جای‌گزین (برای مکانیکِ کوانتومی) بودم که نابودیِ اطلاعات را نیز دربر بگیرد. اما به هیچ نظریه‌ی معناداری نرسیدم و هیچ کسِ دیگر نیز نخواهد رسید». این بن‌بست به مدتِ دو دهه ادامه یافت و در سالِ ۱۹۹۷ شناخته‌شده‌ترین نمایش در این جدال رقم خورد، هنگامی که پرسکیل در حضورِ همگان با هاوکینگ شرط بست که اطلاعات نابود نمی‌شود. جایزه‌ی این شرط‌بندی یک دانش‌نامه به انتخابِ خودِ برنده بود.

پارادوکس اطلاعات : جسمی که به درونِ سیاه‌چاله می‌افتد له شده و به سوی مرکزِ بی‌نهایت‌چگالِ سیاه‌چاله کشانده می‌شود. دو سناریوی متفاوت در تلاش هستند تا آن‌چه برای محتوای اطلاعاتیِ این جسم رخ می‌دهد را توضیح دهند.

سناریوی نخست: ناپدید شدن. ۱) فضای تهی پر از جفت‌های ذره-پادذره است که بنابر اثراتِ کوانتومی تولید شده و با یک‌دیگر هم‌بسته هستند. ۲) به طورِ طبیعی زوج‌های ذره-پادذره بی‌درنگ بازترکیب شده و ناپدید می‌شوند. ۳) اگر زوجِ ذره-پادذره درست بیرونِ افقِ روی‌دادِ یک سیاه‌چاله تشکیل شوند، آن‌گاه این امکان وجود دارد که یکی از ذرات به درونِ سیاه‌چاله افتاده و دیگری از دامِ سیاه‌چاله بگریزد و به صورتِ تابشِ هاوکینگ از سیاه‌چاله گسیل شود که این تابش قابلِ مشاهده و رصدکردن است. ۴) انرژیِ هریک از ذراتی که به درونِ سیاه‌چاله می‌افتند، منفی‌ست و این به این معناست که سیاه‌چاله به طورِ پیوسته در حالِ ازدست‌دادنِ جرمِ خود است. (به غیر از این ذرات که در واقع متعلق به یک زوجِ ذره-پادذره هستند، یک سیاه‌چاله می‌تواند اجسامِ عادی را نیز ببلعد که چون این اجسام، پیش از فروافتادن در سیاه‌چاله به صورتِ زوجِ ذره-پادذره نبوده‌اند پس انرژیِ آن‌ها مثبت است). اگر یک سیاه‌چاله چنین اجسامِ عادی را نبلعد رفته‌رفته جرمِ خود را از دست داده و سرانجام تبخیر می‌شود.

تکینگی که در مرکزِ یک سیاه‌چاله وجود دارد بی‌نهایت کوچک و چگال بوده و هیچ اطلاعاتی درباره‌ی ماده‌ی تشکیل‌دهنده‌ی سیاه‌چاله دربر ندارد.

سناریوی دوم: دیوارِ آتشین. اطلاعات از راه هم‌بستگی‌های موجود میانِ ذراتِ گسیل‌شده از سیاه‌چاله، به بیرون از آن منتقل می‌شود. ۱) ذراتِ گسیل‌شده از سیاه‌چاله هم‌بستگیِ خود با ذره‌ی جفتشان که به درونِ سیاه‌چاله افتاده است را می‌شکنند. ۲) انرژی (که از گسستنِ هم‌بستگیِ میانِ زوجِ ذره-پادذره) آزاد می‌شود دیواری آتشین در پیرامونِ سیاه‌چاله ایجاد می‌کند. ۳) هم‌بستگیِ میانِ ذراتِ گسیل‌شده از سیاه‌چاله دربردارنده‌ی اطلاعاتی درباره‌ی هرآن‌چیزی‌ست که تاکنون به درونِ سیاه‌چاله افتاده است. این اطلاعات را حتی پس از تبخیرِ سیاه‌چاله می‌توان بازیابی کرد.

ادامه دارد....
منبع:
سایت علمی بیگ بنگ
bigbangpage.com

[شیرین فرهمندپور]

آتش در چاله ( قسمت سوم )

اما با کشفِ خوان مالداسِنا (Juan Maldacena) در همان سال، این بن‌بست شکسته شد. وی فیزیک‌دانی بود که پس از آن به دانش‌گاهِ هاروارد در کمبریج رفت. دیدگاهِ مالداسنا بر پایه‌ی یک طرحِ پیش‌نهادیِ قدیمی‌تر بنا شده بود که بیان می‌کرد هر ناحیه‌ی سه‌بعدی (۳D) از جهانِ ما را می‌توان به کمکِ داده‌هایی که بر روی مرزِ دوبعدیِ (۲D) آن رمزنگاری شده است، توصیف کرد [۴-۲]، درست به همان ترتیبی که به کمکِ پرتوی لیزر می‌توان یک تصویرِ سه‌بعدی را بر روی یک هولوگرامِ دوبعدی رمزنگاری کرد. لئونارد ساسکیند (Leonard Susskind) نظریه‌پردازِ ریسمان از دانشگاهِ استنفورد در کالیفرنیا و یکی از کسانی‌ست که این فرضیه را مطرح کرده است [۳]. او می‌گوید: «ما واژه‌ی «هولوگرام» را به عنوانِ یک استعاره به کار بردیم. اما پس از پیش‌بردِ محاسباتِ ریاضی، چنین به نظر می‌رسید که این فرضیه یک معنای لغوی هم دربر دارد و آن عبارت‌ست از این‌که کیهان، برافکنشی (تصویری) از اطلاعات بر روی یک مرز است».

آنچه که مالداسنا پیش‌نهاد کرد یک فرمول‌بندیِ ریاضیِ ملموس [۵] از ایده‌ی هولوگرام بود که از دیدگاه‌های نظریه‌ی ابرریسمان بهره می‌گرفت، نظریه‌ای که این فرض را به عنوانِ مبنا قرار می‌دهد که ذراتِ بنیادی از ترکیبِ حلقه‌های بسیار کوچک و مرتعشِ انرژی ساخته شده‌اند. مدلِ او جهانی سه‌بعدی را در نظر می‌آورد که ریسمان‌ها و سیاه‌چاله‌ها را دربر گرفته است. این ریسمان‌ها و سیاه‌چاله‌ها که تنها گرانش بر آن‌ها فرمان می‌راند در سطحی دوبعدی مقید شده‌اند. در این سطحِ دوبعدی ذرات بنیادی و میدان‌ها از قوانینِ رایجِ مکانیکِ کوانتومی، بدونِ در نظر گرفتنِ گرانش، پیروی می‌کنند. ساکنانِ فرضیِ این فضای سه‌بعدی هرگز این مرز (دوبعدی) را نخواهند دید چراکه این مرز از آن‌ها بی‌نهایت دور است. اما این مسئله مهم نیست چون هر آن‌چه در این جهانِ سه‌بعدی رخ دهد را می‌توان به طورِ هم‌ارز به کمکِ معادلاتِ حاکم بر مرزِ دوبعدی توصیف کرد و برعکس. مالداسنا چنین توضیح می‌دهد: «من دریافتم که می‌توان واژه‌نامه‌ای ریاضی یافت و به کمکِ آن زبان‌های این دو جهان را به یک‌دیگر ترجمه کرد».

این به این معنا بود که حتی تبخیرِ سیاه‌چاله‌ها که پدیده‌ای در جهانِ سه‌بعدی‌ست را می‌توان در جهانِ دوبعدی توصیف کرد، یعنی جایی که گرانشی در آن تعریف نمی‌شود، قوانینِ مکانیکِ کوانتومی حاکمِ بی‌چون‌وچراست و اطلاعات هرگز نابود نمی‌شود. اگر اطلاعات در چنین جایی پایسته می‌ماند باید در جهانِ سه‌بعدی نیز چنین باشد، یعنی اطلاعات باید به گونه‌ای از سیاه‌چاله به بیرون بگریزد.

یکی برای همهپس از گذشتِ چند سال، مارولف (Marolf) نشان داد که هر مدلی که برای گرانشِ کوانتومی نوشته شود از قوانینِ یکسانی پیروی خواهد کرد، مستقل از آن‌که این مدل بر پایه‌ی نظریه‌ی ریسمان ساخته شده باشد یا خیر [۶]. تِد جکوبسون (Ted Jacobson) فیزیک‌دانی در شاخه‌ی مکانیکِ کوانتومی در دانش‌گاهِ مریلند در کالج‌پارک که برای مدت‌ها هوادارِ نظریه‌ی نابودیِ اطلاعات بود چنین می‌گوید: «ترکیبی از کارهای پژوهشیِ مالداسنا و مارولف بود که سبب شد دیدگاهِ من (به سودِ مخالفانِ نابودیِ اطلاعات) تغییر کند». در سالِ ۲۰۰۴ هاوکینگ در حضورِ همگان پذیرفت که دیدگاهش نادرست بوده و برای به‌جا آوردنِ شرطی که با پرسکیل بسته بود یک دانش‌نامه‌ی بیس‌بال به وی هدیه داد.کشفِ مالداسنا چنان قدرتمند و مستدل بود که بیش‌ترِ فیزیک‌دانان انگاشتند که پارادوکسِ اطلاعاتِ سیاه‌چاله به نتیجه رسیده است. اگرچه هیچ‌کس تاکنون توضیحی برای این مطلب ندارد که چگونه اطلاعات از راهِ تابشِ هاوکینگ به بیرون از سیاه‌چاله منتقل می‌شود. پولشینسکی می‌گوید: «گمان می‌کنم که همگی تنها وانمود می‌کنیم که باید پاسخِ سرراستی برای این مسئله وجود داشته باشد».اما چنین نبود. در ابتدای سالِ ۲۰۱۲ پولشینسکی و گروهش خود را موظف دانستند که پایانِ نادقیق و سرسریِ پارادوکسِ اطلاعاتِ سیاه‌چاله را روشن سازند. دیری نگذشت که آن‌ها نیز به پارادوکسی برخوردند که تا امروز حل‌نشده باقی مانده است. همین پارادوکس بود که سرانجام آن‌ها را به سوی ایده‌ی دیوارِ آتشینِ مرگ‌بار کشانید.هاوکینگ نشان داده بود که حالتِ کوانتومیِ هر ذره‌ای که از سیاه‌چاله می‌گریزد، تصادفی‌ست. بنابراین حالتِ ذره نمی‌تواند هیچ اطلاعاتِ سودمندی دربر داشته باشد. اما در میانه‌ی دهه‌ی ۱۹۹۰ ساسکیند و دیگران دریافتند که اگر حالتِ ذراتِ گسیل‌شده از سیاه‌چاله به گونه‌ای درهم‌تنیده باشد، آن‌گاه اطلاعات می‌توانند در حالت‌های کوانتومیِ تابشِ سیاه‌چاله رمزنگاری شوند. «حالت‌های درهم‌تنیده» مربوط به دو یا چند ذره است که حالت‌های کوانتومیِ آن‌ها چنان به یک‌دیگر جفت شده‌است که انجامِ هرگونه اندازه‌گیری به روی یکی از این ذرات، روی ذراتِ دیگر نیز تاثیر می‌گذارد. این اثرگذاری بی‌درنگ است، مستقل از آن‌که ذرات در چه فاصله‌ای از هم قرار داشته باشند.اما چه چیز گروهِ پژوهشیِ پولشینسکی را شگفت‌زده کرده بود؟ ذره‌ای که از دامِ سیاه‌چاله گریخته و به بیرون از آن گسیل می‌شود باید با ذره‌ای که به درونِ سیاه‌چاله فرومی‌افتد، درهم‌تنیده باشد. از سوی دیگر، اگر دیدگاهِ ساسکیند و هم‌نظرانش درست باشد، این ذره باید با همه‌ی ذراتی که پیش از آن به صورتِ تابشِ هاوکینگ از سیاه‌چاله گسیل شده‌اند نیز درهم‌تنیده باشد. این درحالی‌ست که یکی از نتایجِ موشکافانه‌ی مکانیکِ کوانتومی «تک‌جفت بودنِ درهم‌تنیدگی» نام دارد که بیان می‌کند یک سامانه‌ی کوانتومی نمی‌تواند به طورِ هم‌زمان با دو سامانه‌ی مستقل از هم، به طورِ کامل درهم‌تنیده باشد.پولشینسکی و هم‌کارانش دریافتند که برای گریز از این پارادوکس، باید یکی از این دو درهم‌تنیدگی را گسست. اما آن‌ها نمی‌خواستند از درهم‌تنیدگیِ میانِ ذره‌ی گسیل‌شده و دیگر ذراتِ (تابشِ هاوکینگ) که پیش از آن ذره گسیل شده بودند، دست بکشند چراکه وجودِ این درهم‌تنیدگی برای رمزنگاریِ اطلاعات در تابشِ هاوکینگ ضروری بود. بنابراین چنین تصمیم گرفتند که از درهم‌تنیدگیِ میانِ ذره‌ی گریخته از سیاه‌چاله و جفتش که به درونِ سیاه‌چاله افتاده است، چشم‌پوشی کنند. اما این کار هم بهایی داشت. هم‌چنان که پولشینسکی می‌گوید: «گسستنِ درهم‌تنیدگیِ میانِ این زوج‌ذرات، فرآیندِ سختی‌ست. درست مانند شکستنِ پیوندهای یک مولکول که سبب آزادشدنِ انرژی می‌شود». اما میزانِ انرژی که از گسستنِ درهم‌تنیدگیِ زوج‌ذراتِ بسیاری آزاد می‌شود بی‌اندازه کلان خواهد بود. پولشینسکی می‌افزاید: «بنابراین افقِ روی‌دادِ سیاه‌چاله به معنای واقعیِ کلمه، حلقه‌ای از آتش است که هر کسی را در حالِ سقوط به درونِ سیاه‌چاله خواهد سوزاند». در عوض، این شرایط اصلِ هم‌ارزی را زیرِ پا خواهد گذاشت چون به این نتیجه منجر می‌شود که ناظری که در حالِ سقوط‌آزاد در نزدیکیِ افقِ روی‌دادِ یک سیاه‌چاله است خواهد سوخت در حالی که اصلِ هم‌ارزی بیان می‌کند که ناظری که در حالِ سقوط‌آزاد است همه‌چیز را همانندِ ناظری خواهد دید که در فضای تهی غوطه‌ور است. بنابراین اعضای این گروه بر آن شدند که مقاله‌ای را به سِرورِ پیش‌ازچاپِ arXiv فرستاده و فیزیک‌دانان را با گزینشی سخت‌گیرانه روبه‌رو کنند: یک گزینه پذیرشِ این است که دیوارهای آتشین وجود دارند و بنابراین نظریه‌ی نسبیتِ عام درهم فرو خواهد ریخت (چون اصلِ هم‌ارزی دیگر برقرار نخواهد بود)، و گزینه‌ی دیگر آن‌که اطلاعات در سیاه‌چاله‌ها نابود می‌شود و بنابراین مکانیکِ کوانتومی نظریه‌ای نادرست از کار در خواهد آمد [۱]. مارولف چنین می‌گوید: «گویا با این شرایطِ گزینشی، دیوارهای آتشین واپسین گزینه‌ی جنون‌آمیز برای ما خواهد بود».این مقاله جامعه‌ی فیزیک را به لرزه افکند. جکوبسون می‌گوید: «این ادعا که دست‌کشیدن از اصلِ هم‌ارزیِ اینشتین بهترین گزینه است، به راستی تکان‌دهنده بود». بوییسا نیز با این نظر موافق بوده و چنین می‌افزاید: «این ممکن نیست که دیوارِ آتشین در فضای تهی پدیدار شود. درست مانندِ آن است که درفضایی خالی، به ناگاه دیواری آجری ظاهر شده و به صورتِ شما برخورد کند». اگر نظریه‌ی اینشتین در موردِ افقِ روی‌دادِ یک سیاه‌چاله کارایی نداشته باشد آن‌گاه کیهان‌شناسان باید از خود بپرسند که آیا جایی هست که بتوان این نظریه را به طورِ تمام‌وکمال به کار بست؟پولشینسکی اعتراف می‌کند که در ابتدا چنین می‌پنداشته که اشتباهی احمقانه کرده است. به همین دلیل به سراغِ یکی از پدرانِ ایده‌ی هولوگرافی، یعنی ساسکیند می‌رود تا اشتباه خود را دریابد. ساسکیند چنین می‌گوید: «نخستین واکنشِ من این بود که آن‌ها در اشتباه هستند». وی مقاله‌ای منتشر کرده [۷] و دیدگاهِ خود را در این باره بازگو می‌کند، اما پس از آن‌که بیش‌تر می‌اندیشد بی‌درنگ وادار می‌شود ادعای خود را پس بگیرد. او با خنده می‌گوید: «دومین واکنشم این بود که نتایجی که آن‌ها به دست آورده‌اند درست است، برای بارِ سوم دوباره پنداشتم که آن‌ها در اشتباهند. اما بارِ چهارم دریافتم که حق با آن‌هاست. این نتیجه‌گیری‌های پیاپی سبب شد به من لقبِ «یویو» بدهند اما درواقع واکنشِ بیش‌ترِ فیزیک‌دانان درباره‌ی نتایجِ به دست آمده توسطِ پولشینسکی، درست مانندِ واکنشِ من بود».از زمانِ انتشارِ مقاله‌ی پولشینسکی تا امروز، بیش از ۴۰ مقاله در این باره در arXiv به ثبت رسیده است اما هیچ‌کس نتوانسته خدشه و نقطه‌ضعفی در منطق و شیوه‌ی استدلالِ اعضای این گروهِ پژوهشی بیابد. دان پِیج (Don Page) یکی از هم‌کارانِ هاوکینگ در طولِ دهه‌ی ۱۹۷۰ که هم‌اینک در دانش‌گاهِ آلبرتا در ادمونتونِ کاناداست می‌گوید: «این واقعاً بحثی زیباست که ثابت می‌کند جایی، در شیوه‌ی اندیشه‌ی ما در موردِ سیاه‌چاله‌ها، ناسازگاری وجود دارد». البته شماری راه حلِ ابتکاری نیز برای این مسئله پیش‌نهاد شده است.ادامه دارد »»»

[شیرین فرهمندپور]

آتش در چاله ( قسمت چهارم )

پیامدها در جهانِ واقعی :

بنا به گفته‌ی ساسکیند یکی از راهِ حل‌های نویدبخش، راهِ حلی بود که توسطِ دو پژوهشگر با نام‌های دنیل هارلو (Daniel Harlow) فیزیک‌دانی در شاخه‌ی کوانتوم از دانش‌گاهِ پرینستون در نیوجرسی و پاتریک هایدن (Patrick Hayden) پژوهشگرِ علومِ کامپیوتر از دانش‌گاهِ مک‌گیل در مونترالِ کانادا ارایه داده‌اند. این دو این پرسش را بررسی کرده‌اند که آیا هرگز یک فضانورد می‌تواند توسطِ اندازه‌گیری‌های ممکن در جهانِ واقعی به وجودِ چنین پارادوکسی پی ببرد؟ برای انجامِ چنین کاری نخست او باید بخشِ قابلِ توجهی از تابشِ هاوکینگ که از سیاه‌چاله بیرون آمده است را رمزنگاری کند. سپس برای بررسیِ ذراتی که به درونِ سیاه‌چاله می‌افتند، به درونِ سیاه‌چاله شیرجه بزند. محاسباتِ مربوط به جفت‌ذرات نشان می‌دهد که رمزنگاریِ تابشِ هاوکینگ چنان دشوار (و وقت‌گیر) است که ممکن است پیش از آماده شدنِ فضانورد برای شیرجه زدن، سیاه‌چاله تبخیر شود [۱]. هارلو می‌گوید: «گرچه در اصل هیچ قانونی وجود ندارد که از اندازه‌گیریِ این پارادوکس جلوگیری کند، اما چنین اندازه‌گیری در عمل ناممکن است».

با این وجود گیدینگز بر این باور است که پارادوکسِ دیوارِ آتشین برای حل‌شدن نیاز به راهِ حلی انقلابی دارد. او محاسبه‌ای انجام داده که بر اساسِ آن، اگر درهم‌تنیدگیِ میانِ ذره‌ای که به عنوانِ تابشِ هاوکینگ به بیرون از سیاه‌چاله می‌گریزد و ذره‌ی جفتش که به درونِ سیاه‌چاله می‌افتد، از بین نرود تا هنگامی که ذره‌ی گریخته از سیاه‌چاله اندکی از افقِ روی‌داد دور شود، آن‌گاه انرژی که از شکستنِ درهم‌تنیدگیِ آن‌ها آزاد می‌شود بسیار کم‌تر خواهد بود، چنان‌که دیگر هیچ دیوارِ آتشینی تشکیل نخواهد شد [۲]. این نتیجه اصلِ هم‌ارزی را محترم می‌شمارد اما در عوض، لزومِ تغییرِ چند قانونِ مکانیکِ کوانتومی را نیز نشان می‌دهد. مدلِ گیدینگز را می‌توان در بوته‌ی آزمایش قرار داد چراکه این مدل پیش‌بینی می‌کند که در صورتِ ادغامِ دو سیاه‌چاله، ریزموج‌های ویژه‌ای در فضازمان تولید می‌شود که به کمکِ رصدخانه‌های امواجِ گرانشیِ موجود بر روی زمین، می‌توان این امواج را شناسایی و آشکارسازی کرد. آگاه‌شدن از همین موضوع، حاضران در گردهماییِ سرن را بسیار هیجان‌زده کرد.

گزینه‌ی دیگری نیز هم‌چنان وجود دارد که اصلِ هم‌ارزی را (از خطرِ بی‌اعتباری) نجات می‌دهد، اما این گزینه چنان بحث‌انگیز است که کم‌تر کسی شهامتِ پشتیبانی از آن را دارد. شاید در همه‌ی این سال‌ها، حق با هاوکینگ بوده و اطلاعات درونِ سیاه‌چاله‌ها به راستی گم می‌شود. این واقعاً طعنه‌آمیز است که پرسکیل، کسی که بر خلافِ ادعای هاوکینگ با وی شرط‌بندی کرده و خودِ او بود که ایده‌ی دیوارهای آتشین را مطرح ساخت، در کارسوقی پیرامونِ موضوعِ دیوارهای آتشین که در پایانِ سالِ گذشته در دانش‌گاهِ استنفورد برگزار شد چنین می‌گوید: «شگفت‌آور است که فیزیک‌دانان به طورِ جدی درباره‌ی احتمالِ گم‌شدنِ اطلاعاتِ درونِ سیاه‌چاله نمی‌اندیشند چون به نظر نمی‌رسد هیچ ایده‌ای به اندازه‌ی ایده‌ی دیوارهای آتشین جنون‌آمیز باشد». البته او می‌افزاید که سرشتِ وی هم‌چنان بر آن است که اطلاعات از دامِ سیاه‌چاله جان سالم به در می‌برند.

روی‌گردانیِ فیزیک‌دانان برای بازبینیِ ادعای هاوکینگ نشانه‌ای از احترامِ بی‌پایانِ آنان نسبت به دانش‌نامه‌ی مالداسناست که گرانش را به نظریه‌ی کوانتوم مرتبط کرده و ظاهراً ثابت می‌کند که اطلاعات درونِ سیاه‌چاله نابود نمی‌شوند. پولشینسکی نتایجِ به دست آمده توسطِ مالداسنا (که تاکنون نزدیک به ۹۰۰۰ ارجاع داشته است) را در جای‌گاهِ مقایسه با کشفی که در قرنِ نوزدهم انجام شد و به ارتباطِ میانِ نور، الکتریسیته و مغناطیس انجامید (نظریه‌ی نسبیتِ خاصِ اینشتین) قرار داده و چنین می‌گوید: «ایده‌ی مالداسنا گرانش را به میدان‌های کوانتومی مرتبط می‌سازد و به همین دلیل، ژرف‌ترین بینشی‌ست که تاکنون در موردِ گرانش به دست آمده است». بوییسا می‌گوید: «به نظرِ من، اگر بحثِ دیوارِ آتشین در ابتدای دهه‌ی ۱۹۹۰ آغاز شده بود، یکی از قوی‌ترین استدلال‌ها به سودِ گم‌شدنِ اطلاعات بود (که به پیروزیِ نظریه‌ی نسبیتِ عام در برابرِ مکانیکِ کوانتومی منجر شده و نادرستیِ نتایجِ مالداسنا را به همراه داشت). اما هم‌اینک (که با آگاهی از نتایجِ مالداسنا بر سرِ دوراهیِ دیوار آتشین قرار گرفته‌ایم که در یک‌سو با پذیرشِ وجودِ دیوارهای آتشین، به باقی‌ماندنِ اطلاعات درونِ سیاه‌چاله و نادرست‌بودنِ اصلِ هم‌ارزیِ اینشتین می‌رسیم و در سوی دیگر با ردِ وجودِ دیوارهای آتشین، به نابود شدنِ اطلاعات و نادرستیِ نتایجِ مالداسنا می‌رسیم) هیچ‌کس نمی‌خواهد این ایده را در سر بپروراند که مالداسنا در اشتباه بوده است».

مالداسنا از این بابت به خود می‌بالد که در رویاروییِ آشکارش با اینشتین، بیش‌ترِ فیزیک‌دانان از او پشتیبانی می‌کنند، گرچه خودِ وی بر این باور است که کار به این‌جا نخواهد کشید. وی هم‌چنین می‌افزاید: «برای درکِ کاملِ پارادوکسِ دیوارِ آتشین شاید نیاز باشد که این دانش‌نامه (میانِ گرانش و نظریه‌ی میدان‌های کوانتومی) را با افزودنِ جزییاتِ هرچه بیش‌تر، کامل‌تر کنیم. اما نیازی نیست که آن را به طورِ کامل کنار بگذاریم».

تنها دیدگاهِ مشترکی که تاکنون به دست آمده آن است که این مسئله به این زودی‌ها برطرف نخواهد شد. پولشینسکی در طولِ گفت‌وگوی خود، همه‌ی ترفند‌های ارایه‌شده برای کم‌ترکردنِ مشکلِ دیوارِ آتشین را به میان آورد و با دقتِ تمام، کاستی‌ها و نقاطِ ضعف هریک را برشمرد و در پایان چنین نتیجه‌گیری کرد: «متاسفم که هنوز هیچ‌کس از دستِ مسئله‌ی دیوارِ آتشین رهایی نیافته است، اما خواهشِ من این است که همگی هم‌چنان به تلاشِ خود ادامه دهیم».
پایان

منبع:
سایت علمی بیگ بنگ
لینک
بیگ بنگ

[شیرین فرهمندپور]

بزرگترین سیاه چاله کیهان

بزرگترین سیاه چاله شناخته شده چه ابعادی دارد؟ به گفته ی ستاره شناسان سیاه چاله ای در کهکشان NGC 1277 وجود دارد، که بزرگترین سیاه چاله ی کشف شده تاکنون میباشد. در دل یک کهکشان کوچک در فاصله ی ۲۵۰ میلیون سال نوری سیاه‌چاله‌ای با جرمی حدود ۱۷ میلیارد برابر جرم خورشید قرار دارد.

این سیاه چاله عظیم حدود ۱۱ برابر عرض مدار نپتون در اطراف خورشید است. این جرم بسیاری بیشتر از حد عادی است که دانشمندان تاکنون تصور می کردند و یک سال طول کشیده است که دانشمندان تمام یافته های خود را به طور مجدد بررسی کرده و این مقاله تحقیقاتی را برای انتشار ارائه کنند.

به نظر می رسد NGC 1277 تنها یکی از کهکشان های کوچکی باشد که سیاهچاله بزرگی دارد. اگر این چنین باشد، فرضیه های پیشین مبنی بر این که سیاهچاله های عظیم فقظ در کهکشان های بزرگ به وجود می آیند، باطل خواهد شد. مساله دیگری که در مورد NGC 1277 جالب به نظر می رسد این است که عمری بسیار طولانی دارد. این امر نشان می دهد که سیاهچاله کهکشان مزبور در گذشته ای بسیار دور با سرعتی زیاد تشکیل شده است. از آن زمان تاکنون هم این کهکشان هیچ ستاره جدیدی تولید نکرده، موضوعی که دانشمندان دلیل آن را نمی دانند و در تلاشند پاسخی برایش بیابند.

سیاه‌ چاله ناحیه ‌ای از فضا- زمان است که هیچ چیز، حتی نور نمی ‌تواند از میدان جاذبه آن بگریزد. وجود سیاه‌ چاله‌ ها در نظریه نسبیت عام آلبرت اینشتین پیش بینی می ‌شود. این نظریه پیش بینی می‌ کند که یک جرم به اندازه کافی فشرده می‌ تواند سبب تغییر شکل و خمیدگی فضا- زمان و تشکیل سیاه چاله شود.

منبع:

سایت علمی بیگ بنگ

لینک

بیگ بنگ

[شیرین فرهمندپور]

درخشش‌های کیهانی خبر از تولدِ سیا‌چاله‌ها می‌دهند


تاکنون چنین پنداشته می‌شد که تنها سنگین‌ترین سیاه‌چاله‌ها می‌توانند به هنگامِ تشکیل‌شدن، انفجارهای پرتوی گاما تولید کنند و دیگر ستاره‌های میرنده که جرمِ کم‌تری دارند بدونِ هیچ‌گونه درخششی تبدیل به سیاه‌چاله می‌شوند. اما پژوهش‌گران دریافته‌اند که به هنگامِ رمبشِ ستاره‌های کم‌جرم‌تر که به ساختِ سیاه‌چاله‌هایی با جرمِ ستاره‌ای می‌انجامد نیز موجی کوبشی تولید می‌شود. برخوردِ این موجِ کوبشی با لایه‌های گازیِ پیرامونِ هسته‌ی ستاره به گسیلِ تابشی ضعیف اما همسان‌گرد منجر می‌شود که احتمالِ مشاهده‌ی آن بیش‌تر از انفجارهای پرتوی گاماست.
بنابر پژوهش‌های انجام شده در US می‌توان به کمکِ درخششِ کیهانی ویژه‌ای از تولدِ یک سیاه‌چاله باخبر شد. تاکنون چنین پنداشته می‌شد که به هنگامِ آغازِ فرآیندِ رمبشِ ستاره‌ها و ساختِ سیاه‌چاله‌ها، تنها سنگین‌ترین سیاه‌چاله‌ها می‌توانند انفجارهای پرتوی گاما تولید کنند، درحالی‌که دیگر ستاره‌های میرنده بدونِ هیچ‌گونه درخششی تبدیل به سیاه‌چاله می‌شوند، گویی در رخ‌دادی با نامِ «آنووا (unnova)» به یک‌باره از پهنه‌ی آسمانِ مرئی ناپدید می‌شوند. انفجارهای پرتوی گاما به صورتِ فورانِ پرتوهای باریکی از تابشِ الکترومغناطیسی، از دو قطبِ ستاره‌ی در حالِ رمبش به بیرون پرتاب می‌شوند. اما کارهای پژوهشیِ US نشان می‌دهند که آنووا (فرآیندی که در آن ستارگانی با جرمِ کم‌تر تبدیل به سیاه‌چاله می‌شوند) هم ممکن است درخششِ ویژه‌ی خود را داشته و به ستاره‌شناسان این امکان را بدهد که تولدِ سیاه‌چاله‌ای با جرمِ ستاره‌ای، و یا سیاه‌چاله‌هایی با جرمِ متوسط را نیز شاهد باشند.

همان‌گونه که تونی پیرو (Tony Piro) اخترفیزیک‌دانی از موسسه‌ی فن‌آوریِ کالیفرنیا و یکی از سرپرستانِ این کارِ پژوهشی می‌گوید: «اگرچه می‌دانیم سیاه‌چاله‌ها وجود دارند، اما درباره‌ی نشانه‌ای قابلِ مشاهده که لحظه‌ی تولدِ آن‌ها را گزارش دهد بسیار کم می‌دانیم». هنگامی که یک ستاره‌ی سنگین به پایانِ عمرِ خود می‌رسد هسته‌ی آن رمبیده، محتوای الکترون و پروتون آن در هم آمیخته و به نوترون تبدیل می‌شوند. پیش از آن‌که فرآیندِ رمبش به پایان رسیده و سیاه‌چاله تشکیل شود، ستاره‌ی در حالِ رمبش به جسمی بسیار چگال تبدیل می‌شود که ستاره‌ی نوترونی نامیده شده و به تندی نابود می‌شود (البته در مقیاسِ زمان‌هایی که فرآیندهای کیهانی به طول می‌انجامند).

درخشش‌های نشان‌گر

یکی از فرآورده‌های این رمبش، آزادسازیِ نوترون‌هاست که کاهشِ شدیدِ جرم‌انرژیِ هسته‌ی ستاره را سبب شده و این به نوبه‌ی خود، کاهشِ ناگهانیِ نیروی گرانشیِ ستاره را در پی دارد. لایه‌های گازی که هسته‌ی ستاره را در بر گرفته‌اند معمولاً از جنسِ هیدروژن هستند. کاهشِ نیروی جاذبه‌ی هسته‌ی ستاره، لایه‌های گازیِ پیرامون آن را تحتِ تاثیر قرار داده و سببِ ایجادِ موجی کوبشی می‌شود که با سرعتی بیش از ۳ میلیون کیلومتربرساعت از هسته‌ی ستاره دور شده و در فضا پیش می‌رود.

در پژوهش‌هایی که پیش‌تر توسطِ دو ستاره‌شناس به نام‌های الیزابت لاوگرو (Lovegrove Elizabeth) و استن ووزلی (Stan Woosley) از دانش‌گاهِ کالیفرنیا واقع در سانتاکروز انجام شده چنین پیش‌بینی شده که این موجِ کوبشی پوششِ گازیِ پیرامونِ هسته را گرم کرده و برافروختگیِ ویژه‌ای تولید کند که نزدیک به یک سال پایدار می‌ماند و می‌توان آن را به عنوانِ نشانه‌ای از تولدِ یک سیاه‌چاله انگاشت. اگرچه چنین رخ‌دادی در حدودِ یک میلیون بار درخشان‌تر از خورشیدِ ماست اما هم‌چنان ممکن است در مقایسه با دیگر ستارگان، کم‌نور به نظر برسد. پیرو توضیح می‌دهد: «حتی در کهکشان‌هایی که نسبتاً به ما نزدیک‌ترند ممکن است این روی‌داد به سختی دیده شود».

نشانه‌ای مستقل از جرم سیاه‌چاله

با این وجود پیرو در بررسیِ تازه‌اش نشانه‌ای دیگر (از تولدِ سیاه‌چاله‌ها) را مشخص کرده که آشکارسازیِ آن از رویِ زمین، ساده‌تر از مشاهده‌ی برافروختگیِ پیش‌بینی‌شده توسطِ الیزابت لاوگرو و استن ووزلی است. این نشانه نخستین درخششی‌ست که از برخوردِ موجِ کوبشی با لایه‌های بیرونیِ ستاره ایجاد می‌شود. در موردِ یک ابرغولِ سرخ که مادرِ یک سیاه‌چاله است این درخششِ گریزنده ۱۰ تا ۱۰۰ برابر روشن‌تر از برافروختگیِ پیش‌بینی‌شده در بررسی‌های الیزابت لاوگرو و استن ووزلی خواهد بود. قله‌ی (پیکِ) این درخشش نیز در طولِ موج‌های فرابنفش و مرئی بوده و می‌توان آن را از کهکشان‌های همسایه رصد کرد. پیرو برای physicsworld.com چنین توضیح می‌دهد: «اگر این درخششِ تازه‌پیش‌بینی‌شده دیده شود چگونگیِ تشکیلِ سیاه‌چاله‌ها را مستقل از این‌که چه جرمی دارند، آشکار خواهد کرد و ره‌یافتی تازه پیشِ روی پژوهش‌گران خواهد گذاشت که به کمکِ آن بتوانند این پدیده‌ی گرانشیِ شگفت را مطالعه و بررسی کنند».

کریس رینولدز (Chris Reynolds) استادِ ستاره‌شناسی از دانش‌گاهِ مریلند که در این پژوهش شرکت نداشته است چنین می‌گوید: «هم‌اینک عدمِ قطعیت‌های بسیاری درباره‌ی تشکیلِ سیاه‌چاله‌ها وجود دارد، هم در موردِ گونه‌ی ستاره‌هایی که تواناییِ تبدیل‌شدن به سیاه‌چاله را دارند و هم درباره‌ی خودِ روی‌دادِ تشکیلِ یک سیاه‌چاله و چگونگیِ مقایسه‌ی انفجارِ پرتوی گاما با انفجارِ ابرنواختری و آنووا». وی هم‌چنین می‌افزاید: «پژوهش‌های نظری مانندِ این مقاله در پیش‌بردِ جست‌وجوهای ما در سراسرِ آسمانِ شب، بسیار ارزشمند هستند چراکه هرگاه بدانیم چیزی که در پیِ آن هستیم چگونه است، گشتن و جست‌وجوی آن بسیار ساده‌تر می‌شود. در این مورد نیز دانستنِ این‌که تولدِ یک سیاه‌چاله به چه میزان درخشندگی تولید می‌کند، و یا این‌که این درخشش در چه بازه‌ی زمانی پدیدار می‌شود کمکِ بسیار سودمندی در روندِ جست‌وجو برای یافتن و رصد کردنِ فرآیندِ تولدِ یک سیاه‌چاله خواهد بود».

دریچه‌ای تازه

رییم ساری (Re’em Sari) استادِ اخترفیزیک که در این پژوهش شرکت نداشته است چنین می‌گوید: «ما تاکنون چنین می‌پنداشتیم که انفجارهای پرتوی گاما بهترین نشانه برای تولدِ سیاه‌چاله‌هایی با جرمِ ستاره‌ای هستند. اما چنین انفجارهای سهمگینی بسیار کم‌یاب هستند و در راستای ویژه‌ای منتشر می‌شوند. بنابراین تنها یک فردِ خوش‌شانس از میانِ صد رصدکننده می‌تواند از مشاهده‌ی چنین انفجارهایی لذت ببرد. اما بنا بر این پژوهشِ تازه، موجِ کوبشیِ گریزنده‌ای که از ستاره‌ی مادر گسیل می‌شود گرچه نشانه‌ای ضعیف است، اما تابشی مشخص و همسان‌گرد بوده که رخ‌دادِ آن مکرر و احتمالِ مشاهده‌ی آن بیش‌تر است». ساری هم‌چنین می‌افزاید که اگر امکانِ آشکارسازیِ چنین رخ‌دادی وجود داشته باشد، دریچه‌ای تازه در زمینه‌ی مطالعه‌ی سیاه‌چاله‌ها به روی ما گشوده خواهد شد.

هم‌اینک چالشِ پیشِ رو، مشاهده‌ی چنین درخششی در عمل است. بنا بر گفته‌های پیرو باید بتوانیم در هر سال، دستِ کم یکی از این درخشش‌ها را ببینیم. طرح‌های نقشه‌برداری (از آسمان) که با میدانِ دیدِ گسترده انجام می‌شوند و آسمان را برای مشاهده‌ی درخشش‌های نوریِ گذرا زیر نظر دارند، برای مشاهده و بررسیِ درخشش‌های ناشی از تولدِ سیاه‌چاله‌ها ایده‌آل هستند. یکی از این طرح‌های نقشه‌برداری‌ طرحِ کارخانه‌ی سیارِ پالومار در دانش‌گاهِ کلتک (Transient Factory Caltech’s Palomar) است که پیرو در زمینه‌ی پژوهش درباره‌ی پدیده‌ی پیش‌بینی‌شده توسطِ خودش با این طرح هم‌کاری می‌کند. در بخشِ نظری هم پیرو در تلاش است تا با به کارگیریِ مدل‌های رایانه‌ای پیش‌رفته‌تر، این درخشش‌ها را با جزییاتِ بیش‌تری همانندسازی کند.

منبع:
سایت علمی بیگ بنگ
لینک:
بیگ بنگ

[شیرین فرهمندپور]

سیاه چاله خشمگین

این تصویر ترکیبی یک سیاه چاله غول پیکر در مرکز کهکشان ۴C 29.30 میباشد که در حدود ۸۵۰ میلیون سال نوری از زمین فاصله دارد. در دو طرف این کهکشان انتشار تشعشعات ذرات گرد و غبار را مشاهده می کنید. جرم این سیاه چاله حدود ۱۰۰ میلیون برابر جرم خورشید ما است.

این سیاه چاله پرتوها و امواجی را با سرعت چندین میلیون کیلومتری به بیرون پرتاب می کند که اصطلاحا به آن جت می گویند. منیع درخشان پرتو X در مرکز این کهکشان حاکی از حضور گازهایی است که دمای‌شان به چندین میلیون درجه می‌رسد و دور سیاه‌چاله‌ی مرکزی را احاطه کرده اند. سیاه‌چاله ممکن است برخی از این مواد را ببلعد اما بقیه‌ی گازهای چرخان و مغناطیسی نزدیک سیاه‌چاله ممکن است به نوبت٬ به‌ جت های رادیویی عظیم خروجی بپیوندند. گرد و غبار کیهانی بسیاری از پرتوهای X تابش‌شده از مجاورت سیاه‌چاله را جذب می‌کنند.

این تصویر حاوی داده های اشعه ایکس رصدخانه چاندرا ناسا (آبی رنگ) ، نور اپتیکال تلسکوپ فضایی هابل (طلایی) و امواج رادیویی به دست آمده از آرایه بسیار بزرگ NSF (صورتی) است.

نتایج تحقیقات در مورد این سیاه چاله در دو مقاله در ژورنال اختر فیزیک منتشر شده است.

منبع:
سایت علمی بیگ بنگ
لینک:
بیگ بنگ

[شیرین فرهمندپور]

روزگار سخت نظریه‌پردازان



کمتر از یک قرن پیش ادوین هابل، ستاره‌شناس برجسته آمریکایی محاسبات تاریخی خود را در رصدخانه مونت ویلسون به انجام رساند و نشان داد عالم هستی برخلاف باور رایج آن زمان، فقط از کهکشان راه شیری تشکیل نشده و آنچه ما به نام ابرهای ماژلانی می‌شناسیم در واقع خارج از کهکشان ما هستند و از کهکشان‌های اقماری آن محسوب می‌شوند.آنچه او از آینه دو متری تلسکوپ خود مشاهده کرد، درنهایت ما را با جهانی هزاران میلیارد بار بزرگ تر از آنچه می پنداشتیم روبه رو ساخت.

پس از آن، ذهن کنجکاو و بی قرار نظریه پردازان، آنان را به جستجوی عالم و درک و دریافت از چگونگی عملکرد این دستگاه حیرت انگیز رهنمون کرد ولی ضعف نسبی فناوری های رصدی و محاسباتی، مانند تلسکوپ های فضایی و ابررایانه های امروزی باعث شد خیلی زود تعداد نظریه های اثبات نشده از نظریه هایی که شواهد قطعی در اثبات آنها وجود داشت، پیشی بگیرد.

به عبارت دیگر دانشمندان چشم به راه فناوری مورد نیاز برای اثبات ادعاهای خود نماندند و از میان سوسوی ستارگان دوردست، راه کاوش در آسمان بیکران را با دست خالی در پیش گرفتند. مهم ترین پدیده های شناخته شده کیهانی مانند سیاهچاله ها، ستاره های نوترونی و همجوشی هسته ای در دل ستاره ها، ابتدا از مقالات نظریه پردازان سر برآورد و بعدها با پیشرفت فناوری، وجود آنها به اثبات رسید البته نظریه ها همیشه هم خوش اقبال نبوده اند و هرازگاهی داده های جدید، نظریه های رایج را به چالش کشیده و نادرستی آنها را آشکار کرده اند.
نکته:امروزه با پیشرفت​های حیرت​انگیز در تولید ابزارهای آزمایشگاهی، نظریه​های علمی قبل از پیر شدن یا اثبات خواهند شد یا برای همیشه در صندوق نظریات رد شده بایگانی می​شوند

امروزه به نظر می رسد همزمان با فروکش کردن تب نظریه پردازی صرف که شاید معلول پیشرفت فناوری های رصدی مانند تلسکوپ های فضایی و رادیوتلسکوپ ها باشد، همه امواج طیف الکترومغناطیسی دریافتی از فضا، بخوبی و با دقت باورنکردنی مورد تجزیه و تحلیل قرار می گیرد و همین مساله سرعت ارائه نظریه های جدید و رد یا اثبات نظریه های قدیمی را به تعادل نسبی رسانده است. محاسبات فوق العاده دقیق توسط ابررایانه های قدرتمند، یکی پس از دیگری به نظریه های اثبات نشده حمله می کند و با بی رحمی هرچه تمام تر، نظریه هایی را که با مشاهدات همخوانی ندارد از درجه اعتبار ساقط می کند. به نظر می رسد امروز دانشمندان باید به راهی که گذشتگان با مشقت بسیار هموار کردند، بازگردن د و در پی ارائه توضیحات موجه تری برای پدیده ها برآیند.

در این نوشته به بررسی تعدادی از تازه ترین تلاش ها در این زمینه و دستاوردهای قابل توجه آن در حوزه کیهان شناسی و اخترفیزیک می پردازیم.

۱ ـ نظریه جهان همگن یا اصل کیهان شناسی

میان نظریه هایی که تحقیقات جدید خط بطلان بر آنها کشید، نظریه همگن بودن جهان از اهمیت بیشتری برخوردار است. این نظریه که به اصل کیهان شناسی مشهور است بدون وجود هیچ گونه شواهد قطعی و صرفا به منظور راحتی کار با نظریه نسبیت عام اینشتین توسط الکساندر فریدمان روس ارائه شد. ماجرا از این قرار است که نسبیت عام وجود جهانی منقبض یا منبسط شونده را پیش بینی می کرد.

امروزه به مدد بررسی های دقیق صورت گرفته بر ابرنواخترهای دوردست، وجود حرکت انبساطی عالم و دورتر شدن خوشه های کهکشانی از یکدیگر یکی از بدیهیات حوزه کیهان شناسی و نجوم محسوب می شود ولی در زمان ارائه نسبیت عام، ایده ایستا بودن جهان که نیوتن نیز به آن معتقد بود ـ و دلایل سستی هم برای اثبات آن ارائه کرده بود ـ در میان اخترشناسان از اعتبار بالایی برخوردار بود. اینشتین برای جلوگیری از نتیجه ناپایدار بودن جهان، به رغم میل باطنی اش معادلات نسبیت عام را دستکاری و ثابت کیهان شناسی را به آن اضافه کرد.

مقدار این ثابت نیز در اقدامی عجیب توسط خود اینشتین به گونه ای تعیین شد که نیروی جاذبه را خنثی و مانع از فروپاشی جهان بر اثر جاذبه شود. امروز می دانیم اینشتین ناخواسته و نادانسته انرژی تاریک را وارد نظریه خود کرده بود، ولی فریدمان این دستکاری بی دلیل را در نظریه نپسندید. او جهان را غیرایستا در نظر گرفت و با فرض همگن بودن جهان، بدون دستکاری در نظریه به نتایج مطلوبی دست یافت. منظور از همگن بودن جهان این است که از هر نقطه ای در فضا به عالم خیره شوید، تصویر کلی مشابهی خواهید دید.

زمانی که سال ۱۳۷۷ ثابت شد جهان در حال انبساط است، اعتماد دانشمندان به فرضیه فریدمان هم بیشتر شد ولی زمان زیادی از این ماجرا نگذشته بود که مشخص شد فریمان با ارائه پیش فرض های نادرست به نتایج صحیح دست یافته و موفقیت بزرگ خود را تا حدودی مدیون اقبال بلند خود بوده است. خبر بد برای نظریه همگن بودن جهان در دی ماه سال گذشته مخابره شد. خوشه ای غول پیکر شامل ۷۳ اختروش و به طول چهار میلیارد سال نوری، اصل کیهان شناسی را برای همیشه از درجه اعتبار ساقط کرد؛ چراکه ساختاری به این بزرگی در هیچ نقطه دیگری از آسمان مشاهده نشد. برای درک بهتر بزرگی این ساختار توجه داشته باشید که طول کهکشان راه شیری فقط حدود یکصد سال نوری است.

البته این ساختار در واقع فسیلی به​جا مانده از آغاز پیدایش عالم است که نور ساطع شده از آن پس از میلیاردها سال پیمودن فضا، امروز به تلسکوپ های اخترشناسان رسیده است. هر یک از این اختروش ها در مراحل بعدی تکامل خود به یک کهکشان تبدیل شده اند. اگر ناظری چند میلیارد سال نوری با کهکشان ما فاصله داشته باشد و امروز تلسکوپ خود را به سمت ما نشانه رود کهکشان مارپیچ ما را نه به شکل زیبای امروزی که به صورت اختروشی بی اندازه نورانی می بیند.

۲ ـ اول مرغ بود یا تخم مرغ؟

زمستان سال ۱۳۹۰ سیاهچاله ای با جرم باورنکردنی ۱۷ میلیارد برابر جرم خورشید، واقع در کهکشان ان.جی.سی ۱۲۷۷ و در فاصله ۲۲۰ میلیون سال نوری از زمین کشف شد. این سیاهچاله، سنگین ترین سیاهچاله ای است که تا امروز می شناسیم، اما آنچه توجه دانشمندان را به خود جلب کرد این که این سیاهچاله غول پیکر حدود ۱۴ درصد از جرم کهکشان مادر خود را تشکیل می دهد، در حالی که نسبت فوق در کهکشان های دیگر کمتر از یک درصد است. تا پیش از این دانشمندان تصور می کردند سیاهچاله ها تنها با مرگ ستارگان بزرگ در مرکز کهکشان ها به وجود می آیند. جرم فوق العاده زیاد آنها هر جرمی را که در شعاع مشخصی از آنها قرار گیرد به درون خود می کشد و سیاهچاله به مرور زمان با مکیدن ستارگان و دیگر اجرام آسمانی بزرگ و بزرگ تر می شود. ولی کشف سیاهچاله جدید دانشمندان را با این سوال روبه رو کرده است: اول کهکشان ها به وجود می آیند یا سیاهچاله ها؟

به عبارت دیگر تصور این که سیاهچاله ای در مرکز یک کهکشان تشکیل شود و قادر باشد پس از پیدایش، ۱۴ درصد از جرم کهکشان مادر خود را ببلعد برای اخترشناسان بسیار دور از ذهن است. حالا سه نظریه در مورد تشکیل سیاهچاله ها وجود دارد. نظریه اول و دوم اولویت را به ترتیب به کهکشان ها و سیاهچاله ها می دهند و نظریه سوم پیدایش کهکشان ها را همزمان با ایجاد سیاهچاله ها در دل آنها می داند. دانشمندان امیدوارند این چالش در نهایت به درک بهتری از نحوه ایجاد کهکشان ها و سیاهچاله ها منجر شود.
نویسنده: مسعود توکلی

منبع:
سایت علمی بیگ بنگ
لینک:
بیگ بنگ