ممکن است سیاهچاله ها اجرام 5 بعدی باشند

[بهناز]

سیاه‌چاله‌های جهان آغازین، برخی قوانین فیزیک را دور زدند تا بتوانند به‌سرعت رشد کنند و به ابعاد بزرگتر دست پیدا کنند. با این یافته یکی از قدیمی‌ترین معماهای سیاه‌چاله‌ها حل شده است، این‌که سیاه‌چاله‌های بسیار سنگین چگونه توانسته‌اند این‌قدر سریع در آغاز جهان تشکیل شوند

شرح عکس: جت‌هایی از ماده که به رنگ صورتی نمایش داده شده است، از یک جفت سیاه‌چاله ابرسنگین در خوشه کهکشانی آبل400 به بیرون فوران می‌کنند. این تصویر ترکیبی از تصاویر پرتوی ایکس رصدخانه فضایی چاندرا و تصاویر رادیویی
VLA
است

مارتا ولونتری و مارتین ریس، اخترفیزیک‌دانان دانشگاه کمبریج در جدیدترین تحلیل‌های خود تمام عوامل مهم تاثیرگذار در رشد سیاه‌چاله‌ها را درنظر گرفته‌اند و نشان داده‌اند که رشد بسیار سریع سیاه‌چاله‌ها غیرممکن نیست. دلیل این پدیده هم احتمالا این است که این موجودات، حتی تابش‌هایی را که به‌هنگام بلعیدن مواد اطراف تولید می‌شوند، جذب می‌کنند و از بروز یک انفجار مخرب جلوگیری می‌کنند

معمای رشد سریع سیاه‌چاله‌ها زمانی مطرح شد که اخترشناسان توانستند ابر سیاه‌چاله‌های بسیار عظیمی را در مرزهای جهان قابل رویت رصد کنند که هریک میلیاردها برابر خورشید سنگینی داشته‌اند. این درست که سیاه‌چاله‌ها نامریی هستند، اما موادی که به‌درونشان سقوط می‌کند، در اثر اصطکاک داغ می‌شوند و پرتوهای پرقدرت ایکس ساطع می‌کنند. این تابش‌های بسیار پرانرژی از دور، شبیه به ستارگان به‌نظر می‌رسد و از این رو، اخترشناسان آنها را اختروش نام نهاده‌اند
دانشمندان تا به امروز نمی‌توانستند توضیح دهند که این سیاه‌چاله‌ها چطور توانسته‌اند این همه ماده را در شرایطی جمع‌آوری کنند که زمان زیادی از مهبانگ نگذشته بود. یکی از راه‌حل های پیشنهادی این است که سیاه‌چاله‌های آغازین به شکلی توانسته‌اند از سد یکی از مهم‌ترین قوانین محدودکننده فیزیک اجرام آسمانی عبور کنند. این قانون که حد ادینگتون نام دارد، رشد اجرامی را که با جذب مواد بزرگ می‌شوند، محدود می‌کند. حد ادینگتون در سیاه‌چاله‌ها، به این شکل است که اگر سیاه‌چاله‌ای مواد اطرافش را خیلی سریع ببلعد، قرص برافزایشی مواد بسیار داغ می‌شود و چنان انرژی عظیمی را آزاد می‌کند که عملا منفجر می‌شود و چیزی برای جذب شدن باقی نمی‌گذارد؛ بنابراین رشد سیاه‌چاله متوقف می شود
برخی از فیزیک‌دانان حدس زده بودند که احتمالا سیاه‌چاله راهی برای فرار از حد ادینگتون پیدا کرده است، بدین شکل که انرژی ساطع شده از قرص برافزایشی را پیش از آن‌که فرصتی برای متلاشی کردن قرص داشته باشد، می‌بلعد! به‌نظر آنها، در داخلی‌ترین بخش‌های قرص که بسیار چگال هم هستند، پرتوهای ایکس مرتب با مواد برخورد می‌کنند و شرایط بسیار دشواری را برای فرار به فواصل دورتر تجربه می‌کنند، تا آن‌که درنهایت مانند دیگر مواد اطراف به کام بی‌انتهای سیاه‌چاله فرو می‌افتند
اما این فقط یک حدس بود و مشخص نمی‌کرد آیا این سیاه‌چاله‌ها می‌توانند آن‌قدر سریع رشد کنند که دیگر محدودیت‌ها را هم بشکنند یا خیر؛ به‌ عنوان مثال، زیاد پیش می‌آید که ابرهای غنی از مواد خام، این مهمان مفت‌خور را بیرون می‌کنند و در نتیجه سیاه‌چاله‌ها به فضای میان ستاره‌ای پرتاب می‌شوند. در فضای میان ستاره‌ای هم که چیزی برای خوردن پیدا نمی‌شود و رشد سیاه‌چاله متوقف می‌شود
اما تحیل‌های ولونتری و ریس نشان داده است که اگر آهنگ بیرون شدن سیاه‌چاله‌ها از کهکشان‌های میزبان نسبتا اندک باشد، این سیاه‌چاله‌ها از سرعت کافی برای رشد برخوردارند. البته شرایط دیگری هم برای درست بودن این پیش‌بینی لازم است که دانشمندان در حال بررسی درستی آنها هستند

[حسنعلی ابراهیمی سعید]

سیاهچاله پنج بعدی می تواند نسبیت عام را نقض کند

پژوهشگران نشان داده اند که چگونه یک سیاهچاله با پیکربندی نامعمول می تواند نظریه نسبیت عام اینشتین که بنیان فیزیک نوین است را نقض کند. البته چنین جرمی تنها می تواند در جهانی با پنج بُعد یا بیشتر وجود داشته باشد.






پژوهشگران دانشگاه کمبریج و دانشگاه کویین مری لندن با موفقیت یک سیاهچاله با پیکره ای مانند یک حلقه ی بسیار باریک را شبیه‌سازی کرده اند. با گذشت زمان، در این حلقه برآمدگی هایی پدید می آید و پیوند میان آنها کم کم باریک و باریک تر می شود. این پیوندها سرانجام به قدری باریک می شوند که رشته ای از سیاهچاله های مینیاتوری پدید می آورند، مانند جریان باریک آبی که از یک شیر می ریزد و قطره قطره می شود.





سیاهچاله های حلقه ای در سال ۲۰۰۲ توسط فیزیکدانان نظری یافته شدند، ولی این نخستین بار است که دینامیک آنها پیروزمندانه با ابررایانه ها شبیه سازی می شود. اگر چنین سیاهچاله ای بتواند پدید آید، به پیدایش یک "تکینگی برهنه" می انجامد که باعث خواهد شد معادله های بنیادین نسبیت عام زیر پا گذاشته شوند. این یافته ها در نشریه ی Physical Review Letters منتشر شده اند.







نسبیت عام پایه و اساس شناخت کنونی ما از گرانش است: هر چیزی از برآورد سن ستارگان گرفته تا سیگنال های GPS که در ناوبری به ما کمک می کنند، همه بر پایه ی معادلات اینشتین است. این نظریه به ما می گوید که ماده فضازمان پیرامونش را خم می کند، و چیزی که گرانش نامیده می شود تاثیر همین خمیدگی و پیچیده شدن است. در ۱۰۰ سالی که از انتشار نسبیت عام می گذرد، این نظریه از هر آزمونی که پشت سر گذاشته سربلند بیرون آمده، ولی یکی از محدودیت هایش وجود تکینگی ها بوده است.







یک تکینگی یا نقطه ی تکینه نقطه‌ای است که در آن گرانش به اندازه ای نیرومند است که فضا، زمان، و قوانین فیزیک در آن نقض می‌شوند. به پیش بینی نسبیت عام، تکینگی ها در مرکز سیاهچاله ها وجود دارند، و نیز به پیش بینی این نظریه این تکینگی ها با یک افق رویداد در بر گرفته شده اند. افق رویداد "نقطه ی بی بازگشت" پیرامون سیاهچاله است که هر چه از آن بگذرد دیگر در چنگ گرانش سیاهچاله گرفته شده و هیچ راه بازگشتی نخواهد داشت، یعنی هرگز نمی شود آن را از بیرون دید.

https://www.uplooder.net/img/image/87/f0e5ed844f757df9c86405773cf4e257/12.jpg