آیا سیاه چاله ها واقعاً مانند جاروبرقی تمام مواد را می بلعند؟ - وبلاگ ویکی

به گزارش وبلاگ ویکی، زومیت نوشت: سیاه چاله ها می توانند مواد را ببلعند و با انباشته سازی گاز، غبار و حتی گاهی ستاره ها رشد نمایند. اما آیا سیاه چاله ها واقعاً جاروبرقی های کیهانی هستند؟

سیاه چاله ها با وجود رژیم غذایی اصلی گاز و غبار، مواد نزدیک به خود را می بلعند. منوی کیهانی آن ها می تواند شامل قمرها، سیاره ها و حتی ستاره ها باشد. اما آیا این یعنی سیاه چاله ها مانند جاروبرقی های کیهانی، همه چیز را حریصانه می بلعند؟

پاسخ به پرسش فوق خیر است. سیاه چاله ها برای رشد و تغذیه در واقع به کمی مکش و دیسکی درخشان و بزرگ در اطراف خود احتیاج دارند. اغلب اوقات سیاه چاله را مانند غول های مکنده ماده تصور می کنیم اما این روش خوبی برای فکر کردن درباره این اجرام نیست.

سیاه چاله نسبت به ابعاد کهکشان اطرافش کوچک است. بنابراین شاید بهتر باشد سیاه چاله های کوچک را مانند پرهایی در باد در نظر بگیرید. این مقایسه به این حقیقت اشاره دارد که سیاه چاله ها می توانند در کهکشان ها شناور شوند و تنها تعداد اندکی از آن ها در محیطی چگال از گاز و غبار قرار می گیرند که به خاطر شانس خوبشان می توانند از آن تغذیه نمایند. بعید است سیاه چاله های کوچک در چنین محیطی قرار بگیرند و اغلب سیاه چاله ها در منطقه های از فضا با گاز کم یا منطقه ها بدون گاز قرار می گیرند.

بنابراین سرنوشت سیاه چاله ها و رشدشان به منطقه ای با غذای زیاد وابسته است. حتی در چنین شرایطی، سیاه چاله های خوش شانس باید به مکانیزم دریافت خارجی ماده وابسته باشند.

سیاه چاله ها چگونه غذا می خورند؟

وقتی سیاه چاله ها با گاز و غبار احاطه شوند، بلافاصله همه چیز را به سمت خود جذب و مصرف نمی نمایند. بلکه این ماده، ساختاری سریع و مسطح موسوم به قرص برافزایشی را در اطراف سیاه چاله تشکیل می دهد. سیاه چاله ها وقتی رشد می نمایند که مواد دیسک در حال چرخش به تدریج از لبه خارجی دیسک به سمت لبه داخلی و نزدیکی سیاه چاله حرکت نمایند. از این نقطه، به تدریج مواد وارد افق رویداد سیاه چاله می شوند، نقطه ای که هیچ چیز حتی نور نمی تواند از آن بگریزد.

ماده درون قرص برافزایشی به شکل چشمگیری به واسطه نیروهای کشندی داغ می گردد و به درخشش بالای قرص می انجامد. به همین علت آشکارسازی قرص های برافزایشی یکی از آسان ترین روش ها برای کشف سیاه چاله ها است.

بعضی سیاه چاله ها، قربانی ستاره ای خود را زنده می گذارند و به تدریج از آن تغذیه می نمایند.

سیاه چاله ها بعلاوه می توانند ستاره ها را ببلعند اما تنها سنگین ترین آن ها می توانند یک ستاره کامل را قورت دهند. اغلب اوقات وقتی سیاه چاله ای از یک ستاره تغذیه می نماید، ستاره بر اثر نیروهای کشندی در فرآیندی موسوم به اسپاگتی سازی یا رویداد اختلال جزر و مدی (TDE) کشیده می گردد.

TDE در واقع زمانی رخ می دهد که یک ستاره در فاصله بسیار نزدیکی از سیاه چاله کلان جرم واقع شده است و بر اثر نیروهای کشندی اطراف سیاهچاله از هم پاشیده می گردد. این اتفاق بسیار سریع و تنها در چند ساعت رخ می دهد.

سیاه چاله های خون آشام از ستاره های زنده تغذیه می نمایند

بر اساس مدل های قدیمی TDE-ها، نیمی از مواد اسپاگتی شده ستاره به سمت بیرون و دور از سیاه چاله می گریزند. نیم دیگر، قرص برافزایشی اطراف سیاه چاله را شکل می دهند یا به قرص موجود اضافه می شوند. سپس، مواد ستاره ای بر اثر شرایط شدید قرص برافزایشی دچار فروپاشی شده و به مرور زمان، افق رویداد سیاه چاله را تغذیه می نمایند.

سیاه چاله های خون آشام

سیاه چاله ها همواره ستاره های قربانی خود را نابود نمی نمایند بلکه گاهی مانند خون آشام های کیهانی رفتار می نمایند. برای مثال اگر سیاه چاله ای همراه با یک ستاره در یک سیستم دوتایی قرار داشته باشد، گرانش آن می تواند مواد ستاره ای را از لایه های بیرونی آن خارج کند و قربانی ستاره ای را زنده نگه دارد و به تدریج از آن تغذیه کند. این فرآیند نابودی ستاره قربانی را تسریع می نماید و در نهایت این ستاره هم پس از مرگ خود، سیاه چاله دومی را در منظومه دوتایی به جا می گذارد.

نمونه سیاه چاله خون آشام، سیگنوس ایکس یک (Cygnus X-1) است که در آن ستاره غول پیکر آبی با جرمی تقریباً 25 برابر جرم خورشید در مدار جرمی فشرده با تقریباً 8 تا 10 برابر جرم خورشید می چرخد که به نظر می رسد سیاه چاله ای ستاره ای است. این سیاه چاله یکی از کوچک ترین سیاه چاله هایی به شمار می رود که تا به امروز به وسیله دانشمندان کشف شده و پرتوهای ایکس زیادی را در اطراف خود توزیع می نماید که حاصل دفع مواد ستاره و سقوط آن ها در افق رویداد سیاه چاله هستند.

227227