عظمت باورنکردنی کیهان؛ نگاهی به بزرگترین سیاه‌چاله‌های جهان

همیشه انسان دوست داشته است پا را از کره زمین بیرون بگذارد و در فضا کاوش کند. هرچند که بیرون از منظومه شمسی ابدا شرایط امن نیست. به‌عنوان مثال سیاه چاله ها را در نظر بگیرید. آنها در میان خطرناک‌ترین اجرام آسمانی هستند. در حدی که می‌توانند حتی ستاره‌های فوق‌العاده بزرگ را کاملا تکه‌تکه کنند. سلاح پنهان آنها نیز برای اینکار گرانش است.

بررسی ابعاد و جرم بزرگترین سیاه چاله های جهان هستی

بر اساس قوانین فیزیک هرچقدر بتوانید جرم بیشتری را در یک مکان مشخص بگنجانید، نیروی گرانش بیشتری شکل می‌گیرد. به‌عنوان مثال اگر بخواهید کره زمین را به یک سیاه چاله تبدیل کنید، باید آن را در حد کره‌ای با قطر ۳ سانتی‌متر برسانید. هرچند سیاه چاله های واقعی فوق‌العاده بزرگتر از این ابعاد هستند و جرمی بسیار بیشتر از زمین دارند. در ادامه نگاهی به بزرگترین سیاه چاله های جهان خواهیم داشت.

سیاه چاله‌های ستاره‌ای

به‌طورکلی سه نوع سیاه چاله در جهان وجود دارد. کوچکترین آنها سیاه چاله های ستاره‌ای هستند. وقتی یک سیاه چاله غول‌پیکر به پایان عمر خود می‌رسد، با فروپاشی مواجه می‌شود. اینجاست که پس از یک انفجار بزرگ سیاه چاله شکل می‌گیرد. از جمله سیاه چاله های ستاره ای می‌توان به LMC X-1 اشاره کرد. قطر این سیاه چاله ۶۴ کیلومتر است که یعنی سه‌برابر منهتن به‌حساب می‌آید. در همین فضای کوچک جرمی معادل ۱۱ خورشید قرار دارد.

در کهکشانی دیگر به‌نام ام ۳۳ یک سیاه چاله بزرگ‌تر قرار دارد که قطر آن به ۹۳ کیلومتر می‌رسد. در درون این سیاه چاله می‌توان ۱۵.۷ عدد خورشید را فشرده کرد. طبیعتا سیاه چاله های ستاره‌ای در میان بزرگترین های جهان قرار نمی‌گیرند.

سیاه چاله های متوسط

در دسته دوم سیاه چاله‌ های متوسط قرار دارند. در برخی از نقاط جهان تراکم اجرام آسمانی بسیار بالا است. به‌همین‌خاطر بسیار پیش می‌آید که اجرام نسبتا کوچک‌تر در تله گرانش اجرام بزرگ‌تر گرفتار شوند. این اتفاق می‌تواند برای سیاه چاله ها نیز رخ دهد. وقتی دو یا چند سیاه چاله ستاره‌ای در نزدیکی هم قرار می‌گیرند، رقصی مرگبار را آغاز می‌کنند. در نتیجه این اتفاق تا سال‌های بسیار زیاد سیاه چاله‌ ها حول محوری مشخص به‌دور هم می‌گردند تا اینکه ادغام رخ دهد.
پس از ادغام دو یا چند سیاه‌ چاله ستاره‌ای سیاه چاله های متوسط پا به جهان می‌گذارند. آنها نیز در میان بزرگترین سیاه چاله های جهان قرار ندارند؛ اما نسبت به جرم کره زمین و خورشید همچون یک غول محسوب می‌شوند.

یکی از این سیاه چاله ها M82-X1 نام دارد. طول قطر این سیاه چاله به ۲۳۵۰ کیلومتر می‌رسد و جرم آن نیز ۴۰۰ برابر خورشید است. از اینجاست که ابعاد سیاه چاله ها به‌طرز فوق‌العاده‌ای رشد می‌کند. به‌عنوان مثال ما سیاه چاله مرکز الفا قنطورس را داریم. قطر این سیاه چاله به 276800 کیلومتر می‌رسد که یعنی از نظر ابعاد دو برابر سیاره مشتری است. همچنین می‌توان درون آن جرمی معادل 47000 خورشید را پیدا کرد.
این عدد قطعا حیرت‌انگیز به‌نظر می‌رسد؛ اما ما هنوز به بزرگترین سیاه چاله های جهان حتی نزدیک هم نشده‌ایم. برای اینکار باید به بررسی سیاه چاله های کلان‌جرم بپردازیم.

بزرگترین سیاه چاله های جهان؛ سیاه چاله های کلان‌جرم

سیاه چاله های کلان‌جرم عظمتی باورنکردنی دارند و عموما در مرکز کهکشان‌ها قرار گرفته‌اند. آنها نیروی گرانش فوق‌العاده بالایی دارند و می‌توانند اطراف خود را به محیطی کاملا ناامن برای سایر اجرام آسمانی تبدیل کنند. دانشمندان هنوز مطمئن نیستند که بزرگترین سیاه چاله های جهان چطور شکل می‌گیرند و اینکه اصلا آیا روزی نابود خواهند شد یا خیر. ما فقط توانسته‌ایم با ابزارهای علمی محدود خود اطلاعات کمی در رابطه با آنها به‌دست آوریم.

بیایید بررسی سیاه چاله‌ های کلان‌جرم را با کمان ای* آغاز کنیم. این سیاه چاله وحشتناک در مرکز کهکشان راه شیری قرار دارد و قطر آن به ۲۳۵۰۰۰۰۰ کیلومتر می‌رسد. به‌بیانی دیگر شما می‌تواند ۱۶۸ سیاره هم‌اندازه مشتری را در کنار هم ردیف کنید و باز هم از افق رویداد این سیاه چاله بیرون نخواهند رفت. درون این سیاه چاله نیز جرم عظیمی وجود دارد که می‌تواند معادل ۴ میلیون خورشید باشد.
شاید با خود بگویید که سیاه چاله مرکزی کهکشان راه شیری در میان بزرگترین سیاه چاله های جهان قرار دارد؛ اما اینگونه نیست. کمان ای* در مقایسه با سایر سیاه چاله های کلان‌جرم بسیار کوچک محسوب می‌شود. به‌عنوان مثال بیایید نگاهی به سیاه چاله مرکزی کهکشان آندرومدا داشته باشیم. این کهکشان در همسایگی راه شیری قرار دارد و تا چند میلیارد سال دیگر نیز با راه شیری ادغام خواهد شد.

قطر این سیاه چاله غول‌پیکر به ۸۳۰ میلیون کیلومتر می‌رسد. این میزان حتی از مدار حرکتی مشتری نیز بزرگتر است. همچنین اخترشناسان تخمین می‌زنند که جرم سیاه چاله مرکزی آندرومدا حدود ۱۴۰ میلیون برابر جرم خورشید باشد. تصور کنید که این هیولای فضایی چه نیروی گرانشی به اجرام اطراف خود وارد می‌کند.

در مرحله بعدی سیاه چاله مرکزی کهکشان کلاه مکزیکی را داریم. این سیاه چاله قطعا در میان بزرگترین سیاه چاله های جهان قرار می‌گیرد؛ زیرا قطر آن به ۳ میلیارد و ۲۱۸ میلیون کیلومتر می‌رسند. این میزان حتی از مدار حرکتی اورانوس هم بیشتر است. نیروی گرانش سیاه چاله معادل نیرویی است که ستاره‌ای با همان جرم به اطراف وارد می‌کند. جرم سیاه چاله مرکزی کهکشان کلاه مکزیکی ۶۶۰ میلیون برابر خورشید است. عظمت سیاه چاله کلاه مکزیکی واقعا شگفت‌انگیز است.

هرچند این سیاه چاله نیز در برابر گزینه بعدی کوچک جلوه می‌کند. اینبار نوبت به سیاه چاله مرکزی کهکشان مسیه ۸۷ می‌رسد. این کهکشان در فاصله ۶۰ میلیون سال نوری از زمین قرار دارد. سیاه چاله مرکزی این کهکشان آنقدر بزرگ است که دانشمندان می‌توانند آن را از چنین فاصله‌ای مشاهده کنند. شاید با خود بگویید که وقتی حتی نور نمی‌تواند از گرانش سیاه چاله فرار کند، پس چطور امکان مشاهده آن فراهم شده است.

پاسخ در قرص برافزایشی است. نیروی گرانش حتی بزرگترین سیاه چاله های جهان نیز تا نقطه خاصی تاثیر می‌گذارد. اگر اجرام کمی دورتر از آن مرز باشند، به درون سیاه چاله کشیده نخواهند شد؛ اما نمی‌توانند از گرانش آن نیز کاملا رهایی یابند. بنابراین در مداری به دور سیاه چاله می‌چرخند. هرچند انرژی شدید وارد‌شده به آنها سبب می‌شود که دمای بسیار بالا را تجربه کرده و از دور به‌صورت درخشان دیده شوند. به‌همین‌خاطر می‌توان سیاه چاله مرکزی کهکشان مسیه ۷۸ را مشاهده کرد.

قطر این سیاه چاله ۳۸ میلیارد و ۶۰۰ میلیون کیلومتر است و جرم آن نیز حتی از ۶ میلیارد و ۵۰۰ میلیون برابری خورشید نیز فراتر می‌رود. هرچند این سیاه چاله کلان‌جرم فوق‌العاده بزرگ نیز می‌تواند درون منظومه شمسی جا شود و البته باز هم فضا برای دیگر اجرام وجود خواهد داشت. پس بیایید نگاهی به بزرگترین سیاه چاله شناخته‌شده جهان داشته باشیم.

این سیاه چاله کلان‌جرم NGC 4889 نام دارد. بر اساس تخمین اخترشناسان قطر سیاه چاله به ۱۲۵ میلیارد و ۵۰۰ میلیون کیلومتر می‌رسد. برای مقایسه باید بدانید که این عدد فضایی معادل ۴۰ درصد از منظومه شمسی را پر خواهد کرد. البته همانطور که گفتیم سیاه چاله ها جرم فوق‌العاده زیادی را در فضایی بسیار کوچک جا داده‌اند. بنابراین جای تعجب ندارد که بگوییم جرم این سیاه چاله ۲۱ میلیارد برابر خورشید است.

سیاه چاله ها می‌توانند میلیون‌ها بار بزرگتر از ستاره‌ها و سیاره‌ها باشند و یا حتی از نظر ابعاد با یک شهر برابری کنند. ابعاد آنها در واقع بستگی به میزان جرمی دارد که در خود جای داده‌اند. خوشبختانه کره زمین فاصله فوق‌العاده زیادی با بزرگترین سیاه چاله های جهان دارد و کاملا در امان هستیم. اما اگر روزی فناوری بشر در حدی پیشرفت کند که بتواند از کهکشان راه شیری بیرون رود، قطعا بررسی سیاه چاله های کلان‌جرم جذاب خواهد بود.

منبع: گجت‌نیوز