«مرگ سیاه چاله ها»

سلام . این سوال ممکنه تو ذهن خیلی هامون پیش اومده باشه که آیا سیاه چاله ها هم روزی از بین میرن یا نه ؟ و امیدوارم برای کسایی مثل من که به نجوم علاقه دارن جالب باشه✨و در ادامه ی این پست در مورد این موضوع صحبت میکنیم.

آیا سیاه چاله‌ ها می میرند؟ آیا یک سیاه‌چاله می‌تواند بمیرد؟ بله، سیاه‌چاله‌ها می‌توانند بمیرند، اما به شکلی بسیار کند و شگفت‌انگیز. حتما تا الان می‌دانید که فضای خالی موجود در فضا در واقع خالی نیست. فضای بین ستاره‌ای اگرچه حاوی جرم یا انرژی نیست، اما در آن «میدان‌های کوانتومی» که جرم و انرژی را تعریف می‌کنند، همچنان وجود دارند. این میدان‌ها، به دلیل اینکه لازم نیست انرژی صفر داشته باشند، می‌توانند جفت‌هایی از «ذرات مجازی» ایجاد کنند که معمولاً یک جفت ذره و ضد ذره است که به سرعت یکدیگر را نابود می‌کنند.

اما، طبق توضیح رایج، در نزدیکی یک سیاه‌چاله، ممکن است یکی از آن ذرات داخل سیاه‌چاله ناپدید شود، در حالی که دیگری به عنوان «تابش هاوکینگ» بتوانند فرار کند. مرگ سیاه چاله ها به چه معنا است؟ برای حفظ انرژی کل سیاه‌چاله، ذره‌ای که به داخل می‌افتد باید «انرژی منفی» (و در نتیجه «جرم منفی») داشته باشد و ذره‌ای که فرار می‌کند باید انرژی مثبت داشته باشد. تابش هاوکینگ نتیجه تأثیرات گرانش بر فضا-زمان است. میدان‌های کوانتومی در فضای خالی از اصل عدم قطعیت هایزنبرگ تبعیت می‌کنند، به این معنی که محدودیتی در میزان دقتی که می‌توانیم از انرژی آنها بدانیم، یا زمانی که می‌توان به طور مشخص به آنها انرژی اختصاص داد، وجود دارد.

از آنجایی که میدان گرانشی فضا-زمان را خم می‌کند و گذر زمان محلی را تحت تأثیر قرار می‌دهد، این بدان معناست که نواحی از فضا-زمان با انحناهای گرانشی متفاوت نمی‌توانند بر انرژی میدان‌های کوانتومی توافق کنند. این تفاوت در انرژی خلاء در مکان‌های مختلف میدان گرانشی یک سیاه‌چاله است که باعث ایجاد آنچه به عنوان «ذرات مجازی» شناخته می‌شود، می‌گردد. فرار انرژی مثبت از یک سیاه‌چاله به تدریج جرم و انرژی آن را کاهش می‌دهد. بنابراین، سیاه‌چاله‌هایی که فعالانه ماده جدیدی را جذب نمی‌کنند، به آرامی کوچک می‌شوند و در نهایت ناپدید می‌شوند و در واقع به این ترتیب می‌میرند. سیاه چاله یک پدیده ترسناک فضایی است که می‌تواند همه‌چیز را نابود کنند؛ اما خود سیاه چاله ها هم در نهایت می‌میرند.

سیاه چاله ها یکی از مرموزترین و البته شگفت انگیزترین بخش‌های فضا هستند که متاسفانه اطلاعات زیادی درباره آنها نداریم. البته می‌دانیم که آنها چگونه شکل می‌گیرند، چه ویژگی‌هایی دارند و چگونه به پایان خود می‌رسند. سیاه چاله ممکن است کم کم تبخیر شده و در نهایت از بین برود. میزان تبخیر نیز توسط پدیده‌ای به نام تابش هاوکینگ بررسی می‌شود. نظریه غالب درباره مرگ سیاه چاله ها بر این واقعیت استوار است که فضا آنطور که مردم گمان می‌کنند، خالی نیست و در سطح کوانتومی، ذراتی مرتبا ایجاد شده و از بین می‌روند.

گاهی اوقات یک جفت ذره که به عنوان جفت پادماده شناخته می‌شوند، به وجود می‌آیند. یکی از آنها از ماده عادی تشکیل شده است و دیگری از پادماده مخرب. این ذرات معمولا فورا همدیگر را نابود می‌کنند؛ اما اگر در افق رویداد یک سیاه‌ چاله ظاهر شوند، سرنوشت دیگری در انتظار آنهاست. گرانش قوی سیاه چاله می‌تواند در همان لحظه ظاهر شدن این ذرات، آنها را از هم جدا کند. اگر ذره پادماده به درون سیاه چاله کشیده شود، بخش بسیار کوچکی از سیاه چاله را با خود از بین می‌برد. ذره دیگر نیز به فضای بیرونی پرتاب می‌شود که از آن به عنوان تابش هاوکینگ یاد می‌کنیم.

در نهایت مرگ سیاه چاله زمانی فرا می‌رسد که به صورت مستمر نتواند بیشتر از آنچه به خاطر ذرات پادماه از دست می‌دهد، ماده به درون خود جذب کند. به همین خاطر طول عمر سیاه چاله رابطه مستقیمی با اندازه آن دارد که یعنی سیاه چاله‌ های کلان جرم بیشتر از انواع دیگر به حیات خود ادامه می‌دهند. هرچند که آنها هم در نهایت به نقطه‌ای می‌رسند که دیگر ماده کافی برای حفظ خود ندارند. البته یک سیاه چاله در حال مرگ نیز به آرامی به این جهان بدرود نمی‌گوید و در لحظات پایانی خود انرژی بسیار زیادی را ساطع می‌کند که شبیه انفجار میلیون‌ها بمب اتمی در یک بخش بسیار کوچک از فضا است.

اگرچه انرژی ساطع شده به خاطر مرگ سیاه چاله بسیار زیاد است و حتی ترسناک به نظر می‌رسد، اما جای نگرانی نیست. انرژی پایانی سیاه چاله تنها کسری از انرژی آزاد شده به واسطه انفجار ابرنواختر است و این در حالیست که ابرنواخترها بسیار بیشتر رخ می‌دهند.