آیا امکان دارد سیاهچاله‌ای قدیمی به زمین برخورد کند؟
- دی 30, 1400
- 0:15 ق.ظ
- دیدگاهی وجود ندارد
سیاهچاله‌ها همواره با تاریک و قدرتمند بودن خود، ترسناک به نظر می‌رسند. حال اختر فیزیک‌دانان به این فکر افتاده‌اند که آیا امکان دارد یکی از این سیاهچاله‌های قدیمی شناور در فضا به زمین برسد و آن را ببلعد؟
چقدر احتمال دارد این واقعه رخ دهد؟
در این مقاله به بررسی این موضوع خواهیم پرداخت.
متولد بیگ بنگ
جهان اولیه بسیار پیچیده و اصطلاحا وحشی بوده است؛ به طوری که اصلا با کیهان امروزی ما قابل مقایسه نیست. هرچند فیزیک‌دانان توانسته‌اند دقایق اولیه بیگ بنگ را درک کنند، اما همچنان آنچه که پیش از این لحظات رخ داده، مبهم و ناشناخته است.
شرایط سختی لازم است تا یک سیاهچاله تشکیل شود. در واقع یک ستاره در آخرین لحظات زندگی خود دچار خود فروپاشی می‌شود. البته در لحظات اولیه بیگ بنگ ستاره‌ای نبوده، اما احتمال زیاد شرایطی بوجود آمده که منجر به تشکیل سیاهچاله‌ها شده است. همه آنچه که برای بوجود آمدن سیاهچاله مورد نیاز می‌باشد، جرم عظیمی از ماده یا انرژی در حجمی کوچک است.
در کیهان بسیار گذشته، شرایط می‌توانسته به گونه‌ای مناسب باشد که سیاهچاله‌ای با هر جرمی تشکیل شود. اما اشتیاق به کشف سیاهچاله‌های اولیه در طول چند دهه کاهش یافت؛ زیرا ابزار آن یعنی رصدخانه موج گرانشی تداخل سنج لیزری (LIGO) وجود نداشت.
هنگامی که LIGO اولین برخورد سیاه چاله را تشخیص داد ، آنها دارای توده‌های نسبتاً عجیبی بودند. هر کدام چند ده برابر جرم خورشیدی بودند. دستیابی به این محدوده جرمی با ادغام سیاهچاله‌های استاندارد مبتنی بر ستاره دشوار است.
یک رویارویی با تاریکی
یک نکته در مورد فرایندهای موجود در جهان اولیه این است که اگر نوعی مکانیسم عجیب و غریب وجود داشته باشد که می‌تواند سیاهچاله‌ها را ایجاد کند، تنها تعدادی از آنها را ایجاد نمی‌کند؛ بلکه تعداد زیادی از آنها بوجود خواهند آمد. در واقع ممکن است سیاهچاله‌های اولیه آنقدری در جهان وجود داشته و سرگردان باشند تا حداقل بخشی از ماده تاریک را توضیح دهد؛ ماده‌ای اسرارآمیز که بیش از 80 درصد جرم کل ماده را در کیهان تشکیل می‌دهد.
خوشبختانه سیاهچاله‌ها صد درصد سیاه نیستند و جرم خود را از طریق “تابش هاوکینگ” از دست می‌دهند. این فرایند مکانیکی کوانتومی پیچیده در افق رویداد سیاهچاله(مرزی که فراتر از آن رویدادها قادر به اثرگذاری برروی ناظر نیستند) است که به برخی از ذرات و تابش اجازه خروج می‌دهد. هرچه کوچک‌تر باشند ، سریع‌تر جرم خود را از دست می‌دهند. سیاهچاله‌های کمتر از تقریباً 100 میلیون تن(کمی سبک تر از یک سیارک معمولی) حدود نیمی از جرم خود را در عصر کنونی جهان از دست خواهند داد. به دلیل نحوه عملکرد تابش هاوکینگ، سیاهچاله‌هایی که بزرگتر از آن هستند تنها بخش کوچکی از جرم خود را از دست می‌دهند.
تعداد کل سیاهچاله‌های کوچک در هر کهکشان بستگی به این دارد که چقدر ماده تاریک را می‌خواهید با آنها توضیح دهید و هر کدام چقدر بزرگ هستند. پس نسبت بین مقدار ماده تاریک و تعداد مهم است.
بر اساس شبیه سازی‌های کامپیوتری و مشاهدات دینامیک کهکشان‌ها ، سرعت ماده تاریک بیش از 160 کیلومتر بر ثانیه است. با این سرعت ، یک سیاهچاله با جرم یک سیارک معمولی می‌تواند فاصله بین مشتری و زمین را تنها در چند هفته طی کند!
آیا باید بترسیم؟
محاسبه اعداد
هنگامی که سیاهچاله‌ای با جرم یک سیارک به زمین برخورد کند چه اتفاقی می‌افتند؟ در یک پاسخ کوتاه، فاجعه!
این سیاهچاله همچون چاقویی داغ که کره را ذوب میکند نیز با ما رفتار خواهد کرد. اما به خاطر برهمکنش‌های گرانشی که با زمین خواهد داشت، سرعتش کم می‌شود.
در بهترین حالت، سیاهچاله از آن سوی سیاره ما خارج می‌شود. در بدترین حالت، سیاهچاله در هسته سیاره ما مستقر می‌شود، جایی که جاذبه آن برای تغذیه سیاهچاله کافی است. سرانجام، کل سیاره ما را بلعید.
خوشبختانه طبق محاسبات انجام شده در این مقاله، احتمال قرارگیری سیاه چاله در هسته زمین بسیار کم است؛ چراکه سرعت سیاهچاله‌ها بسیار سریع است.
از سوی دیگر، تلاقی سیاره ما با سیاهچاله به واقعیت ناخوشایند دیگری منجر می شود: گرمایش. در حین عبور از زمین، سیاهچاله ماده را متراکم میکند و این افزایش باعث ایجاد گرما می‌شود. برخورد سیاهچاله‌ای به جرم یک سیارک در نهایت به اندازه انرژی‌ای به عرض یک کیلومتر آزاد میکند.
خوشبختانه برخورد سیاهچاله‌ها احتمالی نادر است. بر اساس محاسبات، در خوشبینانه‌ترین حالت(مطابق با استانداردهای دانشمندان، یعنی افزایش تعداد کهکشان با بیش‌ترین تعداد سیاهچاله ممکن) احتمال دارد یک میلیارد بار در هر سال برخورد شود.
بنابر این ما آنقدر خوش شانس بوده‌ایم که در تمدن چند هزار ساله بشر، چنین اتفاقی نیوفتند. با چنین امکان پایینی، احتمال از بین رفتن زمین بوسیله یک سیاهچاله به مراتب کمتر از نابودی آن به دست خود انسان است!
منبع: Space.com
مترجم و ویراستار: سعید بیات
