این سایت سعی دارد سایت های برتر سراسر ایران را معرفی کند ما با نمایش دادن پیش نمایشی از سایت، کاربران را به دیدن کامل مطالب سایت های معرفی شده دعوت میکنیم فلذا هیچ لینک، عکس، و متنی از سایت های معرفی شده کپی نمیشود.

    سیاهچاله

    مهدی

    بچه ها کسی جواب رو میدونه ؟

    سیاهچاله را از این سایت دریافت کنید.

    سیاه‌چاله

    سیاه‌چاله

    از ویکی‌پدیا، دانشنامهٔ آزاد

    سیاه‌چالهٔ کلان‌جرم در مرکز کهکشان بیضوی فراغول (نوع cD) مسیه ۸۷ با جرمی تقریباً ۷ میلیارد برابر خورشید[۱] و اولین تصویر واقعی از سیاه چاله (۱۰ آوریل ۲۰۱۹)[۲][۳][۴][۵]

    شبیه‌سازی متحرک یک سیاه‌چالهٔ شوارتس‌شیلد با کهکشانی که از پشت سر آن می‌گذرد. همگرایی گرانشی شدید کهکشان در حوالی زمان هم‌ترازی مشاهده می‌شود.

    سیاه‌چاله (به انگلیسی: Blackhole) ناحیه‌ای در فضا-زمان با گرانشی بسیار نیرومند است که هیچ چیز حتی ذرات و تابش‌های الکترومغناطیسی مانند نور نمی‌توانند از میدان گرانش قدرتمند آن بگریزند.[۶] نظریه نسبیت عام آلبرت اینشتین بیان می‌کند که یک جرم می‌تواند سبب تغییر شکل و خمیدگی فضا-زمان و تشکیل سیاهچاله شود. مرز این ناحیه از فضازمان که هیچ چیزی پس از عبور از آن نمی‌تواند به بیرون برگردد را افق رویداد می‌نامند. صفت «سیاه» در نام سیاه‌چاله برگرفته از این واقعیت است که همهٔ نوری را که از افق رویداد آن می‌گذرد به دام می‌اندازد؛ از این دیدگاه سیاه چاله رفتاری شبیه به جسم سیاه در ترمودینامیک دارد.[۷][۸] از سوی دیگر نیز، نظریه میدانهای کوانتومی در فضازمان خمیده پیش‌بینی می‌کند که افق‌های رویداد نیز تابشی به نام تابش هاوکینگ گسیل می‌کنند که طیف آن همانند طیف جسم سیاهی است که دمای آن با جرمش نسبت وارونه دارد. میزان دما در مورد سیاهچاله‌های ستاره‌ای در حد چند میلیاردم کلوین است و از این رو ردیابی آن دشوار است.

    اجسامی که به دلیل میدان گرانشی بسیار قوی اجازهٔ گریز به نور نمی‌دهند برای اولین بار در سده ۱۸ (میلادی) توسط جان میچل و پیر سیمون لاپلاس مورد توجه قرار گرفتند. نخستین راه حل نوین نسبیت عام که در واقع ویژگی‌های یک سیاهچاله را توصیف می‌نمود در سال ۱۹۱۶ میلادی توسط کارل شوارتزشیلد کشف شد.[۹][۱۰] هر چند تعبیر آن به صورت ناحیه‌ای گریزناپذیر از فضا، تا چهار دهه بعد به خوبی درک نشد، برای دوره‌ای طولانی این چالش مورد کنجکاوی ریاضیدانان بود تا اینکه در میانه دهه ۱۹۶۰، پژوهش‌های نظری نشان داد که سیاهچاله‌ها به راستی یکی از پیش‌بینی‌های ژنریک نسبیت عام هستند. یافتن ستارگان نوترونی باعث شد تا وجود اجرام فشرده شده بر اثر رمبش گرانشی به عنوان یک واقعیت امکانپذیر فیزیکی مورد علاقه دانشمندان قرار گیرد.[۱۱] اینگونه پنداشته می‌شود که سیاهچاله‌های ستاره‌ای در جریان فروپاشی ستاره‌های بزرگ در یک انفجار ابرنواختری در پایان چرخه زندگیشان به‌وجود می‌آیند. جرم یک سیاهچاله پس از شکل‌گیری می‌تواند با دریافت جرم از پیرامونش افزایش یابد. با جذب ستارگان پیرامون و بهم پیوستن سیاهچاله‌های گوناگون، سیاهچاله‌های کلان جرم با جرمی میلیون‌ها برابر خورشید تشکیل می‌شوند.[۱۲]

    سیاهچاله به دلیل اینکه نوری از آن خارج نمی‌گردد نامرئی است، اما می‌تواند بودن خود را از راه کنش و واکنش با ماده پیرامون خود نشان دهد. از راه بررسی برهمکنش میان ستاره دوگانه با همدم نامرئیشان، اخترشناسان نامزدهای احتمالی بسیاری برای سیاهچاله بودن در این منظومه‌ها شناسایی کرده‌اند. این باور جمعی در میان دانشمندان رو به گسترش است که در مرکز بیشتر کهکشان‌ها یک سیاه‌چاله کلان‌جرم وجود دارد. برای نمونه، دستاوردهای ارزشمندی بازگوی این واقعیت است که در مرکز کهکشان راه شیری ما نیز یک سیاهچاله کلان جرم با جرمی بیش از چهار میلیون برابر جرم خورشید وجود دارد.[۱۳]

    در دهم ماه آوریل سال ۲۰۱۹ برای اولین بار عکسی از یک سیاهچاله ثبت و انتشار یافت.[۱۴]

    تاریخچه[ویرایش]

    یک انگاشت هنری از صفحه تجمع پلاسمای داغ بر گِرد یک سیاهچاله (برگرفته از ناسا).

    ابداع واژه «کرم‌چاله»[۱۵] و «سیاه‌چاله فضایی»[۱۶] به جان ویلر نسبت داده شده‌است. با این‌حال، این مفهوم از مدت‌ها قبل به صورت‌های متفاوتی مطرح بوده‌است.

    مفهوم جسمی که آن قدر پرجرم است که حتی نور هم نمی‌تواند از آن بگریزد، نخستین باراز سوی زمین‌شناسی به نام جان میچل در سال ۱۷۸۳ در نامه‌ای که برای هنری کاوندیش از انجمن سلطنتی نوشته بود، مطرح شد. در آن زمان مفهوم قانون گرانش نیوتن و مفهوم سرعت گریز شناخته شده بودند. طبق محاسبات میشل جسمی با شعاع خورشیدی و چگالی ۵۰۰ برابر در سطح خود سرعت گریزی بیش از سرعت نور خواهد داشت و بنابراین غیرقابل مشاهده خواهد بود. به بیان او:

    اگر شعاع کره‌ای مشابه خورشید بوده ولی چگالی آن ۵۰۰ بار از آن بزرگ‌تر باشد، جسمی که از ارتفاع بینهایت به سمت آن سقوط می‌کند در سطح آن سرعتی بیش ازسرعت نور به دست می‌آورد، و اگر فرض کنیم نور با نیروی مشابهی به سمت ستاره کشیده شود، آنگاه همه نوری که از چنین جسمی ساطع می‌شود به ناچار به وسیله گرانش آن به سمت خود ستاره بازمی‌گردد.

    — جان میچل [۱۷]

    در سال ۱۷۹۶ پیر سیمون لاپلاس، ریاضی‌دان فرانسوی همان ایده را در ویرایش اول و دوم کتاب خود به نام آشکارسازی نظام جهان مطرح کرد. این مطالب در ویرایش‌های بعدی کتاب حذف شد.[۱۸][۱۹] مفهوم این ستاره‌های تاریک در سده ۱۹ (میلادی) توجه چندانی را به خود جلب نکرد زیرا فیزیک دانان نمی‌توانستند درک کنند که نور که یک موج و بدون جرم است چگونه ممکن است تحت تأثیر نیروی گرانش قرار گیرد.

    نسبیت عام[ویرایش]

    بخشی از سری مقالات در مورد:

    نسبیت عام

    معادلات میدان اینشتین

    آشنایی با نسبیت عامعصر طلایی نسبیت عام

    ریاضیات نسبیت عام آزمون‌های نسبیت عام گسترش مفاهیم بنیادین گسترش پدیده‌ها گسترش معادلاتفرمالیسم‌ها گسترش حل‌ها گسترش قضایا گسترش دانشمندان نبو

    در سال ۱۹۱۵ آلبرت اینشتین که پیش تر نشان داده بود گرانش نور را تحت تأثیر قرار می‌دهد، نظریهٔ گرانش خود به نام نسبیت عام را مطرح کرد. چند ماه بعد کارل شوارتزشیلد با معرفی متریک شوارتس‌شیلد پاسخی برای معادلات میدان اینشتین ارائه نمود که میدان گرانشی ذرات نقطه‌ای و کروی را توصیف می‌کرد.[۲۰] چند ماه پس از شوارتزشیلد، ژوهانس دروست - که از شاگردان هندریک لورنتز بود - به صورت جداگانه همان پاسخ را برای ذرات نقطه‌ای به دست آورد و بحث مفصل تری در مورد ویژگی‌های آن نمود.[۲۱] این پاسخ در شعاعی که امروزه شعاع شوارتزشیلد نامیده می‌شود رفتاری غیرعادی نمایش می‌داد؛ زیرا در این شعاع، معادله تکینه می‌شود و برخی از اجزای آن مقدار بی‌نهایت خواهند داشت. در آن زمان ماهیت این سطح به درستی فهمیده نشده بود. در سال ۱۹۲۴ آرتور استنلی ادینگتون نشان داد که با تغییر مختصات می‌توان تکینگی را بر طرف نمود. هر چند که تا سال ۱۹۳۳ طول کشید تا ژرژ لومتر متوجه شد که مقدار بی‌نهایت این معادله در شعاع شوارتزشیلد در واقع یک تکینگی ریاضی است و جنبه فیزیکی ندارد.[۲۲] این شعاع امروزه به عنوان شعاع افق رویداد یک سیاهچاله غیرچرخشی شناخته می‌شود.

    منبع مطلب : fa.wikipedia.org

    سیاه چاله چیست ؟ – همه دانستنی ها به زبان ساده + عکس – فرادرس

    در این مطلب، در مورد سیاه چاله ها، انواع و چگونگی شکل گیری، تولد، مرگ و سفر به درون آن ها به زبان ساده صحبت می‌ کنیم.

    علوم پایه، فیزیک، نجوم ۵۲۱۶۱ بازدید

    به طور حتم بارها در اخبار علمی یا در زندگی روزمره نام سیاه چاله را شنیده‌اید. در نگاه اول این‌گونه به نظر می‌رسد که هیچ چیز در سیاه چاله وجود ندارد، اما برخلأف نام آن، سیاهچاله مقدار قابل توجهی ماده در ناحیه بسیار کوچکی از فضا است. ستاره‌ای با جرمی معادل ده برابر خورشید را در نظر بگیرید که در کره‌ای به قطر شهر نیویورک فشرده شده است. نتیجه این تجمعِ جرم بسیار زیاد در حجمی بسیار کم، میدان گرانشی بسیار قوی است که هیچ چیز، حتی نور نمی‌تواند از آن فرار کند. در سال‌های اخیر، سازمان فضایی آمریکا، ناسا، با استفاده از تجهیزات پیشرفته تصاویری از این پدیده عجیب و حیرت‌انگیز تهیه کرده است. در این مطلب، در مورد سیاه چاله‌ ها، انواع آن‌ها و هر آنچه به این پدیده شگفت‌انگیز مربوط می‌شود، صحبت خواهیم کرد.

    فهرست مطالب این نوشته

    سیاه چاله چیست ؟

    سیاه چاله چگونه تشکیل می شود ؟

    نسبیت عام و سیاه چاله

    مرگ سیاه چاله

    چگونه سیاه چاله ها را می‌ بینیم ؟

    اولین عکس های ثبت شده از سیاه چاله

    صدای سیاهچاله

    سفر به درون سیاه چاله

    انواع سیاه چاله ها

    پرسش‌ های جالب در مورد سیاه چاله ها

    حقایقی در مورد سیاه چاله ها

    سیاه چاله چیست ؟

    سیاه چاله‌ ها یکی از عجیب‌ترین و شگفت‌انگیزترین اجسام در فضا هستند. جرم بسیار زیاد سیاه چاله سبب ایجاد نیروی جاذبه بسیار قوی (نیروی گرانشی) در اطراف آن شده است، به گونه‌ای که حتی نور نمی‌تواند از جاذبه قوی آن فرار کند.

    سیاه‌ چاله‌ نقطه تاریکی در فضا و مرکز گرانش است و هر چیزی را در مسیر خود می‌بلعد. یکی از مهم‌ترین سوال‌هایی که دانشمندان در مورد این پدیده شگفت‌انگیز از خود پرسیده‌اند آن است که اگر به سیاهچاله نزدیک شویم چه خواهیم دید. آیا با گذر از سیاه چاله به جهان دیگری وارد می‌شویم؟ چه رازهایی در مورد جهان هستی در دل سیاهچاله‌ها نهفته هستند؟

    تصور کنید که به مرکز کهکشان راه شیری و در فاصله ۲۶ هزار سال نوری از زمین، سفر می‌کنیم. در آسمان میلیون‌ها ستاره را مشاهده می‌کنید و در افق، کره‌ای سیاه‌ رنگ و بسیار عجیب به نام سیاهچاله طلوع می‌کند. اندازه آن ده برابر اندازه خورشید و جرم آن میلیون‌ها برابر خورشید است.

    سیاهچاله قرار گرفته در مرکز کهکشان راه شیری، تنها سیاه‌ چاله موجود در جهان هستی نیست. ستاره‌شناسان به طور تقریبی در هر کهکشانی، اثری از وجود سیاهچاله را کشف کرده‌اند. جرم هر کدام از آن‌ها میلیون‌ها و حتی میلیاردها برابر جرم خورشید است. نحوه تشکیل سیاه چاله ها یکی از معماهایی است که دانشمندان‌ از سال‌ها قبل به دنبال حل آن هستند. برای پاسخ به این پرسش مهم، آگاهی از چگونگی تشکیل ستاره‌ها و نیروهای حاکم بر آن‌ها به هنگام تشکیل، بسیار مهم است. با دانستن چرخه زندگی سیاه چاله، به بسیاری از پرسش‌ها در مورد جهان هستی و اندازه آن پاسخ داده خواهد شد.

    گفتیم سیاهچاله، هر چیزی حتی نور را می‌بلعد. از خود خواهید پرسید پس چگونه می‌توان به وجود سیاهچاله ها پی برد. در روز ۱۹ مارس سال ۲۰۰۸، ستاره‌شناسان در سراسر جهان هشداری را از فضاپیمای در حال چرخشی به نام «سوییفت» (Swift) دریافت کردند. هشدار دریافت شده، تشعشع پرتو گاما و نشان‌دهنده رویدادی فاجعه‌آمیز بود. در کسری از ثانیه، بیشتر تلسکوپ‌های نصب شده در آمریکای شمالی و جنوبی به سمت نور خیره کننده تنظیم شدند.

    همچنین، دانشمندان با استفاده از نرم‌افزارهای مخصوص، نور دریافتی را به تمام طول موج‌های تشکیل‌دهنده آن، تقسیم کردند. در نتیجه، مسافت طی شده توسط پرتو گاما در حدود ۷/۵ میلیارد سال نوری، محاسبه شد. دانشمندان با کنار هم قرار دادن اطلاعات به‌دست آمده به این نتیجه رسیدند که پرتو گامای دریافتی می‌تواند نشان‌دهنده تولد سیاهچاله‌ ای در فاصله میلیاردها سال نوری از زمین باشد.

    ویژگی های سیاه چاله

    مبهم: جسم بسیار اسرارآمیزی است.افق رویداد: به مرزی که در آنجا سرعت مورد نیاز برای فرار از سرعت نور بیشتر می‌شود. به این نکته توجه داشته باشید که سرعت نور، حد سرعت در کیهان است. ماده، نور و هر چیز دیگری در کهکشان، پس از ورود به سیاهچاله، از آن خارج نخواهند شد.

    پدیده اسپاگتی

    اگر جسمی از افق رویداد سیاه چاله عبور کند، دچار پدیده‌ای به نام اسپاگتی می‌شود. به زبان عامیانه، جسم پس از عبور از مرز سیاهچاله، کش می‌آید.

    در ادامه، در مورد چگونگی تشکیل سیاه چاله ها توضیح می‌دهیم.

    فیلم آموزشی مرتبط: آموزش مقدماتی نجوم - نجوم باستان تا کیهان شناسی

    شروع یادگیری

    سیاه چاله چگونه تشکیل می شود ؟

    سیاه چاله ها براساس جرم و اندازه به انواع مختلفی تقسیم می‌شوند. در حالت کلی، سیاهچاله ها از فروپاشی ستاره، ادغام دو سیاهچاله یا یک سیاه چاله و ستاره نوترونی با یکدیگر تشکیل می‌شوند. در ادامه، در مورد تشکیل سیاهچاله، پس از مرگ ستاره صحبت می‌کنیم و سپس انواع آن را توضیح می‌دهیم.

    مرگ ستاره

    مرگ ستاره‌ای یکی از رایج‌ترین راه‌های شناخته شده برای تشکیل سیاهچاله است. برخی از سیاهچاله ها به طور مستقیم از ستاره‌های بسیار بزرگی تشکیل می‌شوند. این ستاره‌ها در حدود ۲۵ تا ۱۰۰ برابر خورشید هستند. برای درک بهتر این موضوع، تولد تا مرگ ستاره را به زبان ساده در ادامه توضیح می‌دهیم.

    تولد تا مرگ یک ستاره ممکن است میلیون‌ها یا حتی میلیاردها سال به طول انجامد. مسیر تولد تا مرگ ستاره به جرم آن یا مقدار گاز جمع شده و از بین رفته برای تشکیل ستاره بستگی دارد، زیرا این دو عامل، تعیین‌کننده سوخت ستاره هستند. هنگامی که دو هسته با بار مثبت و انرژی کافی به یکدیگر برخورد و بر نیروی قوی دافعه الکترومغناطیسی غلبه کنند، همجوشی هسته‌ای رخ می‌دهد و مقدار بسیار زیادی انرژی آزاد خواهد شد. مقدار انرژی آزاد شده برابر است با:

    $$E = m c^2$$

    بنابراین، تنها با برخورد هسته‌ها با یکدیگر و همجوشی آن‌ها در هسته‌ای با دمای بسیار بالا، انرژی بسیار زیادی آزاد می‌شود. اکنون ستاره‌ای با جرم بسیار زیاد را در نظر بگیرید، نیروی جاذبه (گرانشی) به سمت داخل بر آن وارد می‌شود و تمایل به از هم‌ پاشیدن ستاره دارد. همجوشی هسته‌ای در مرکز ستاره با دمای بسیار بالا و آزاد کردن مقدار بسیار زیادی انرژی به سمت خارج، بر این نیروی جاذبه قوی غلبه خواهد کرد.

    منبع مطلب : blog.faradars.org

    میخواهید جواب یا ادامه مطلب را ببینید ؟
    مهدی 24 روز قبل
    4

    بچه ها کسی جواب رو میدونه ؟

    برای پاسخ کلیک کنید