المپياد جهاني فيزيك
 پيوندهاي المپياد فيزيك
 
  سیاه چاله هایی که اخترفیزیک را زیر سوال بردند
سیاه چاله هایی که اخترفیزیک را زیر سوال بردندزنگ تفريح فيزيك
آيا سياه چاله‌هاي ميان جرم وجود ندارند؟

 

تصور کنید یک کم‍پ در جنگلی زدید که صداهایی شبیه در آن به گوش می‌رسد. ولی بعدا می‌بینید که این صدا از یک پرنده‌ی کوچک بوده. تجربه بسته به آنچه شما در مورد پرندگان کوچک فکر می‌کنید، تغییر می‌کند. و دقیقا همان اتفاقی است که اخترشناسان تجربه می‌کنند. اخترشناسان صدای سیاه چاله را می‌شوند و در می یابند که یک سیاه چاله‌ی کوچک است.

 

اساس سياه‌چاله‌ها

 

اخترشناسان براین باورند که سیاه چاله ها یعنی آن موجوداتی که فضا را خمیده کرده همه چیز حتی نور را می‌بلعند سه نوع دارند. آنهایی که اندازه ی خورشید هستند. آنهایی که اندازه‌ی متوسطی دارند و بین ۱۰۰ تا ۱۰۰۰ برابر جرم خورشید هستند. و ابرسیاه چاله‌ها که تا میلیاردها برابر جرم خورشید هم می‌رسند.پس کوچک متوسط بزرگ.

اخترشناسان روش‌هایی دارند که این گونه‌ها را از هم تمییز می‌دهند. مثلاً سیاه چاله‌های بزرگتر پرتو ایکسی با انرژی متوسط تولید می‌کنند و سیاه چاله‌های کوچکتر پرتو ایکس‌هایی با انرژی بالاتر. برای اینکه شفاف تر گفته باشیم و این خود سیاه چاله نیست که نورش را گسیل می‌کند بلکه شتاب جرمی است که اطراف آن در حال چرخیدن است. اخیراً در مقاله ای که در مجله ی نیچر چاپ شده یک منظومه ی ستاره ای را نشان میدهد که هم پرتو ایکس کم انرژی ایکس و هم فرامرئی نورانی را نشان می‌دهد که به وضوح نشان از یک سیاه چاله کوچک است.

 

شعبده بازي نور

 

پژوهشگرانی که این مقاله را چاپ کرده‌اند از تلسکوپ دوپیکر (Gemini) استفاده می‌کردند تا نور رسیده از این منظومه را دریافت کنند. این منظومه M101 ULX-1 نام گرفته. از نام آن هم پیداست که کهکشان M101 میزبان آن بوده و در فاصله ی ۲۰ میلیون سال نوری از ما قرار دارد. نام دیگر آن کهکشان چرخنده است. یک سیاه چاله و یک ستاره ی همدم دارد که نسبتاً از هیدروژن عاری است و به نظر می‌رسد ستاره از نوع وولف-رایت باشد که هیدروژن ندارد. این نوع ستارگان همدم را این دو پژوهشگر کشف کردند که جرمی حدود ۱۹ برابر خورشید دارد ( این نوع ستارگان بسیار کمیاب هستند).

با پژوهش‌های بیشتر مشخص شد که چطور ستاره و سیاه چاله در مداری حول همدیگر می‌گردند (تناوب مداریشان ۸.۲ روز است) و نکته مهم اینکه که حرکت مداری آنها از همان فیزیک نیوتنی تبعیت میکند و جرم سیاه چاله بدست می آید. ولی بجای اینکه صدها برابر جرم خورشید باشد ۵ برابر آن است (اگرچه بهترین حدس بین ۲۰ تا ۳۰ برابر باید باشد).

 

 

بازگشت به تخته سياه

 

آنطور که قبلاً تصور ميشد که غير ممکن است چنين ستاره‌ي کوچکي به روشني و انرژي‌زايي M101 ULX-1 باشد، اين يافته نشان مي‌دهد که درک اخترفيزيکدانان از انواع منابع درخشان پرتو ايکس بيشتر است. پژوهشگران پيشنهاد ميکنند که شايد همدم ستاره اي بسيار قوي يا بادهاي ستاره اي چنين همدمي بايد باشد (حتي براي ستاره‌هاي وولف- رايت) منبع تغذيه‌ي سياه‌چاله‌هايي هستند که آنقدر که مي‌توانند در اين حد گسيل داشته باشند. ولي همچنان اين مسئله و فرايند چنين سيستم فيزيکي نامعلوم باقي مي‌ماند. 

يک مسئله‌ي بزرگ ديگر اين است که شايد اصلاً IMBH يا همان سياه‌چاله‌هاي ميان-جرم وجود خارجي نداشته باشند. بله، در اخترشناسي چنين چيزهايي واقعاً ممکن است، چون تاکنون هم سياه‌چاله‌ي ميان - جرمي ديده نشده است. بايد چيزي شبيه منابع فراپرتوايکسي باشند که در اين مورد حداقل اثبات شده که وجود دارند، ولي اين پژوهش نشان مي‌دهد که سياه‌چاله‌هايي با جرم يک ستاره ممکن است عامل اين رويدادها باشند. 

 

 

 

1392/9/10لينک مستقيم

نظر شما پس از تاييد در سايت قرار داده خواهد شد
نام :
پست الکترونيکي :
صفحه شخصي :
نظر:
تاییدانصراف
 
 المپياد فيزيك

 

     

 

 

صفحه‌ي اصلي

     

 

راهنماي سايت

     

 

 

آموزش

     

 

بانك سوال

     

 

 

مسابقه

     

 

 

زنگ تفريح

     

 

 

مصاحبه و گزارش

     

 

 

معرفي كتاب

     

 

 

مشاوره

     

 

 

پرسش‌و‌پاسخ‌علمي

     

 

اخبار

 

فعاليت‌هاي علمي

 سايت‌هاي المپياد فيزيك
 بازديدها
كاربران غيرعضو آنلاينكاربران غيرعضو آنلاين:  1613
 كاربران عضو آنلاين:  0
  کل كاربران آنلاين:  1613