یک کشف جالب درباره سیاه چاله ها

به نقل از پایگاه اینترنتی ساینس الرت، با توجه به اینکه اولین کشف مستقیمی که وجود سیاه چاله ها را تأیید می‌کرد، فقط در این قرن انجام شده است، می‌توان انتظار داشت که نکاتی در مورد این اجرام اسرار آمیز کیهانی همچنان مشخص نشده باشند.

سیاه چاله چیست؟

سیاه‌چاله 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.

ساده‌ترین نوع سیاه چاله‌ ها آنهایی هستند که تنها جرم دارند و بار الکتریکی و تکانه زاویه‌ای ندارند. این سیاهچاله‌ ها را اغلب با نام سیاه چاله‌ های «شوارتزشیلد» می‌‌شناسند که برگرفته از نام «کارل شوارتزشیلد» است که جوابی برای معادلات میدانی اینشتین در سال ۱۹۱۶ میلادی ارائه داد.

کشف فشار سیاه چاله ها

اکنون دو فیزیکدان در حالی که معادلات مربوط به تصحیح گرانش کوانتومی را برای آنتروپی (معیاری برای پیشرفت از نظم به بی نظمی) یک سیاه چاله اجرا می‌کردند، متوجه شدند که سیاهچاله ها بر فضای اطراف خود فشار وارد می‌کنند.

این فشار مطمئنا زیاد نیست، اما این یافته با پیش بینی «استفان هاوکینگ» بسیار سازگار است. هاوکینگ می‌گوید سیاه چاله ها پرتو ساطع می‌کنند و بنابراین نه تنها دما دارند، بلکه به تدریج در طول زمان کوچک می‌شوند.

«خاویر کالمت» فیزیکدان و ستاره شناس از دانشگاه ساسکس در انگلیس می‌گوید: «یافته های ما مبنی بر این که سیاه چاله های «شوارتس شیلد» دارای فشار و دما هستند بسیار هیجان انگیز است. اگر سیاه چاله ها را فقط در نسبیت عام در نظر بگیرید، می‌توان نشان داد که آنها در مراکز خود دارای ویژگی منحصر به فردی هستند که در آن قوانین فیزیکی که ما می‌شناسیم باید در هم بریزد.»

وی افزود: «امید است وقتی نظریه میدان کوانتومی در نظریه نسبیت عام گنجانده شود، بتوانیم توصیف جدیدی از سیاه چاله پیدا کنیم.»

کالمت و همکارش «فولکرت کوایپرز» فیزیکدان و ستاره شناس دانشگاه ساسکس، با استفاده از نظریه میدان کوانتومی محاسبات را انجام داده و افق رویداد یک سیاهچاله را بررسی کردند.

مشخص نیست که چه چیزی باعث ایجاد این فشار می‌شود و طبق محاسبات تیم ، این مقدار (فشار) بسیار کم و علاوه برآن منفی است، اما این موضوع دقیقا همان چیزی است که نشان می‌دهد سیاه چاله در حال کوچک شدن و نه رشد است.

این موضوع با پیش بینی هاوکینگ مطابقت دارد، اگرچه در این مرحله نمی‌توان تعیین کرد که چگونه فشار منفی با پیش بیتی تابش پرتو سیاه چاله هاوکینگ ارتباط دارد.

نظریه میدان‌های کوانتومی (QFT) چارچوبی نظری برای ساختن مدل‌های مکانیک کوانتومی از ذرات زیراتمی در فیزیک ذرات و شبه‌ ذره‌ها در فیزیک ماده چگال است. یک نظریه میدان کوانتومی، ذرات را به شکل حالاتی برانگیخته از میدان فیزیکی زمینه می‌بیند، به همین دلیل این ذرات کوانتای میدان نامیده می‌شوند.

نسبیت عام، نظریه‌ ای هندسی برای گرانش است که در سال ۱۹۱۵ توسط «آلبرت اینشتین» منتشر شد و توصیف کنونی گرانش در فیزیک نوین است. این نظریه، گرانش را به‌عنوان یک عامل هندسی و نه یک نیرو بررسی می‌کند.

همچنین بخوانید: رصد نور پشت یک سیاهچاله برای اولین بار

منبع: ایرنا