ورود ایمن به سیاه‌چاله

به گزارش گروه وب گردی خبرگزاری صدا و سیما، انسان برای پی‌بردن به راز‌های سیاه‌چاله باید وارد آن شود؛ بااین‌حال، مسئله کمی پیچیده است: انسان تنها درصورتی می‌تواند وارد سیاه‌چاله شود که سیاه‌چاله از نوع کلان جرم و ایزوله باشد و البته نمی‌تواند یافته‌های خود را به خارج از سیاه‌چاله ارسال کند. سیاه‌چاله‌ها از فراوان‌ترین اجرام نجومی موجود در جهان هستند و از بیگ‌بنگ تاکنون، نقش پررنگی در تکامل جهان ایفا می‌کنند. این اجرام احتمالا بر حیات انسان در کهکشان راه شیری هم تأثیر گذاشته‌اند.

دو نوع سیاه‌چاله
جهان پر از انواع متنوعی از سیاه‌چاله‌ها است؛ مانند الکترون‌ها و پروتون‌های موجود در هسته‌ی اتم، سیاه‌چاله‌ها هم از نظر اندازه و بار الکتریکی با یکدیگر تفاوت دارند. در این مطلب، دو سیاه‌چاله را بررسی می‌کنیم. اولین سیاه‌چاله غیرچرخان و از نظر الکتریکی خنثی و دومین سیاه‌چاله کلان‌جرم است که جرمش می‌تواند به بیش از یک‌میلیارد برابر جرم خورشید برسد.

علاوه‌بر تفاوت جرمی بین دو نوع سیاه‌چاله، عامل تمایز آن‌ها فاصله از مرکز تا افق رویداد است. به این مقیاس «فاصله‌ی شعاعی» گفته می‌شود. به افق رویداد سیاه‌چاله «نقطه‌ی بی‌بازگشت» هم گفته می‌شود. هرچه از این نقطه عبور کند، سیاه‌چاله می‌بلعد و برای همیشه از جهان شناخته‌شده ناپدید خواهد شد. جاذبه‌ی سیاه‌چاله در افق رویداد به‌قدری قوی است که هیچ نیروی مکانیکی نمی‌تواند بر آن غلبه کند و حتی نور هم نمی‌تواند از آن بگریزد.

اندازه‌ی شعاعی افق رویداد به جرم سیاه‌چاله وابسته و کلیدی برای بقای افرادی است که در آن سقوط می‌کنند. برای سیاه‌چاله‌ای هم‌جرم خورشید اندازه‌ی افق رویداد تقریبا سه کیلومتر است. سیاه‌چاله‌ی کلان‌جرم مرکز راه شیری جرمی دقیقا برابر با چهارمیلیون جرم خورشیدی دارد؛ درنتیجه، شعاع افق رویداد آن به ۱۱/۷ میلیون کیلومتر می‌رسد. بنابراین، شخصی که در سیاه‌چاله‌ای در ابعاد یک ستاره سقوط کند، قبل از عبور از افق رویداد به مرکز سیاه‌چاله نزدیک‌تر خواهد بود؛ ازاین‌رو، به‌دلیل نزدیکی به مرکز سیاه‌چاله کشش سیاه‌چاله براساس ضریب ۱۰۰۰ میلیون برابر بین سر و انگشت پا متفاوت است.

به‌بیان‌دیگر، اگر در ابتدا پا‌های شخص وارد سیاه‌چاله شوند، با نزدیک‌شدن به افق رویداد سیاه‌چاله‌ی ستاره‌ای، کشش گرانشی واردشده بر پا‌ها به‌صورت نمایی بیشتر از کشش گرانشی وارد شده بر سر است. این شخص فرایندی موسوم به «اسپاگتی‌شدن» را تجربه می‌کند و قطعا پس از تبدیل به اسپاگتی زنده خواهد ماند.

حالا اگر شخصی در سیاه‌چاله‌ای کلان‌جرم سقوط کند، افق رویداد بسیار دورتر از منبع مرکزی کشش گرانشی خواهد بود. در‌نتیجه‌ی این اختلاف، کشش گرانشی بین سر و پا تقریبا برابر با صفر می‌شود؛ بنابراین، شخص می‌تواند بدون اینکه تحت‌تأثیر قرار بگیرد یا مانند ماکارونی کشیده شود، زنده بماند و بدون تحمل درد از افق رویداد سیاه‌چاله عبور کند.

 

اغلب سیاه‌چاله‌های موجود در جهان با دیسک‌های بسیار داغی از ماده احاطه شده‌اند که بخش زیادی از آن‌ها را گاز و غبار اجرام دیگری مثل ستاره‌ها و سیاره‌ها تشکیل می‌دهند. این مواد در سیاه‌چاله سقوط می‌کنند. این دیسک‌های داغ و متلاطم «قرص برافزایشی» نامیده می‌شوند. قرص‌های برافزایشی سکونت‌پذیر نیستند و سفر به داخل سیاه‌چاله را بسیار خطرناک می‌کنند. برای ورود ایمن به سیاه‌چاله باید به‌دنبال سیاه‌چاله‌ی کلان‌جرمی بود که کاملا ایزوله باشد و از هیچ ماده یا گاز یا حتی ستاره‌ای تغذیه نکند.

حتی به‌فرض اینکه شخص وارد سیاه‌چاله‌ی کلان‌جرم مناسبی برای پژوهش علمی شود، تمام مشاهده‌ها و اندازه‌گیری‌های او در افق رویداد سیاه‌چاله باقی می‌مانند و نمی‌تواند این اطلاعات را به بیرون از سیاه‌چاله مخابره کند. با‌توجه‌به این نکته که هیچ‌چیز نمی‌تواند از کشش گرانشی آن سوی افق رویداد فرار کند، شخص داخل سیاه‌چاله هم نمی‌تواند اطلاعاتی درباره‌ی یافته‌های خود به آن سوی افق رویداد ارسال کند. سفر و یافته‌ها برای همیشه از دسترس جهان دور خواهند ماند؛ اما افراد داخل سیاه‌چاله تا زمانی‌که زنده هستند، می‌توانند از ماجراجویی‌های خود لذت ببرند.