۱ هفته پیش
ببینید وقتی درون سیاهچاله سقوط می کنیم، چه می شود خبرآنلاین
آیا تابهحال فکر کردهاید که وقتی در سیاهچالهای سقوط کنید، چه اتفاقی میافتد؟ اکنون به لطف شبیهسازی فوقالعادهای که با ابررایانه ناسا تولید شده، شما هم میتوانید در افق رویداد، مرز بیبازگشت سیاهچاله، غوطهور شوید.
«جرمی اشنیتمن» اخترفیزیکدان در مرکز پرواز فضایی گدارد ناسا میگوید: «مردم اغلب چنین سؤالی را مطرح میکنند و شبیهسازی این فرآیندهای دشوار به من کمک میکند تا ریاضیات نسبیت عام را به رویدادهای واقعی عالم مرتبط کنم. من دو سناریو مختلف را شبیهسازی کردهام: در سناریوی اول، دوربین (پایه متصل به لباس فضانوردی جسور) از کنار افق رویداد میگذرد و در مانور قلابسنگ گرانشی به دوردستها پرتاب میشود؛ و سناریوی دوم که دوربین از مرز سیاهچاله میگذرد و سرنوشت محتوم خود را تثبیت میکند.
به گزارشخبرآنلاین، پژوهشگران ناسا برای این شبیهسازی از ابررایانه Discover در مرکز شبیهسازی آبوهوای ناسا استفاده کردند. این پروژه حدود ۱۰ ترابایت داده (معادل نصف محتوای متنی تخمین زدهشده در کتابخانه کنگره) تولید کرد و پردازش آنها برای تنها ۰٫۳ درصد از ۱۲۹هزار پردازنده «دیسکاور» حدود ۵ روز طول کشید. انجام همین کار در لپتاپی معمولی بیش از ۱۰ سال طول میکشد.
مقصد سفر، سیاهچاله بسیار پرجرمی شبیه به هیولای مقیم در مرکز کهکشان راهشیری است که ۴٫۳ میلیون برابر خورشید ما جرم دارد. افق رویداد این سیاهچاله حدود ۲۵ میلیون کیلومتر را در برمیگیرد که معادل حدود ۱۷ درصد از فاصله زمین تا خورشید است. ابر مسطح و چرخانی از گازهای داغ و درخشان به نام قرص برافزایشی آن را احاطه کرده و بهعنوان مرجع بصری در طول سقوط عمل میکند. ساختارهای درخشانی به نام حلقههای فوتونی نیز وجود دارند که در فاصله نزدیکتری از ساهچاله تشکیل میشوند و منشأ آنها، پرتوهای نوری است که یک یا چند بار به دور سیاهچاله چرخیدهاند. درنهایت، پسزمینهای از آسمان پرستاره که همان چشمانداز شبانگاهی آسمان زمین است، صحنه را کامل میکند.
کدام سیاهچاله برای سقوط، بهتر است؟
اگر حق انتخاب داشته باشیم، بهتر است که در سیاهچالههای عظیم سقوط کنیم. سیاهچالههای با جرم ستارهای که ۳۰ برابر خورشید جرم دارند، افق رویداد بسیار کوچکتر و نیروهای جزرومدی قویتری دارند که میتوانند اجرام نزدیکتر را قبل از رسیدن به افق رویداد، از هم پارهپاره کنند.
اثرات جزرومدی به آن دلیل اتفاق میافتد که کشش گرانشی در انتهای نزدیکتر جسم به سیاهچاله، بسیار قویتر از سمت دیگر آن است. اجسام طی سقوط و تحت تأثیر جزرومد گرانشی، مانند رشتهفرنگی کش میآیند و در فرآیندی که اخترفیزیکدانان آن را رشتهای شدن یا اسپاگتی شدن مینامند، پارهپاره میشوند.
در فیلم چه میبینیم؟
فیلمها با دوربینی شروع میشود که نزدیک به ۶۴۰ میلیون کیلومتر از سیاهچاله دورتر است ولی سیاهچاله بهسرعت منظره را پر میکند. در طول مسیر، قرص سیاهچاله، حلقههای فوتونی و آسمان شب به شکل فزایندهای منحرف میشوند و حتی با عبور نور آنها از فضازمان که به شکل فزایندهای پیچوتاب برمیدارد، تصاویر متعددی را تشکیل میدهند.
همانطور که دوربین به سیاهچاله نزدیک میشود و به سرعتی نزدیکتر به سرعت خود نور میرسد، درخشش قرص برافزایشی و ستارگان پسزمینه تقریباً به همان شکلی تقویت میشود که صدای ماشین مسابقهای که در حال نزدیک شدن است، زیرتر و بلندتر میشود. نور آنها بر اثر پدیده «انتقال دوپلر» با نگاه کردن به جهت حرکت، روشنتر و سفیدتر به نظر میرسد.
در زمان واقعی، حدود ۳ ساعت طول میکشد تا دوربین به افق رویداد بیفتد و تقریباً دو مدار کامل ۳۰ دقیقهای را در طول مسیر انجام دهد؛ اما برای کسی که از دور مشاهده میکند، دوربین هرگز به مقصد نمیرسد. فضازمان هرچه بیشتر به افق منحرف میشود، تصویر دوربین کند میشود و سپس به نظر میرسد که از آن دور میشود. به همین دلیل است که ستاره شناسان در ابتدا از سیاهچالهها بهعنوان «ستارههای بیتحرک» یاد میکردند.
در افق رویداد، حتی خود فضازمان با سرعت نور که همان بالاترین محدودیت سرعت کیهانی است، به داخل جریان مییابد. هنگامیکه به داخل مرز وارد میشویم، هم دوربین و هم فضازمان که در آن در حال حرکت است، به سمت مرکز سیاهچاله هجوم میبرند. مرکز سیاهچاله، نقطهای تکبعدی به نام «تکینگی» است که قوانین فیزیک، آنطور که ما میشناسیم، عمل نمیکنند.
زمانی که دوربین از افق رویداد میگذرد، فقط ۱۲٫۸ ثانیه طول میکشد تا طی اثر رشتهرشتهشدن، متلاشی شود. از آنجا فقط ۱۲۸هزار کیلومتر تا تکینگی فاصله است که این آخرین مرحله هم در چشم به هم زدنی به پایان میرسد.
سناریوی دوم
در سناریوی جایگزین، دوربین نزدیک به افق رویداد میچرخد اما هرگز از آن عبور نمیکند و به محل امن میگریزد. اگر فضانورد در این سفر رفتوبرگشت ۶ ساعته با فضاپیمایی پرواز کند و همکارانش در سفینه مادر، در فاصلهای امن از سیاهچاله باقی مانده باشند، ۳۶ دقیقه جوانتر از همکارانش برمیگشت. دلیل این پدیده آن است که زمان در نزدیکی منبع گرانشی قوی و زمانی که نزدیک به سرعت نور حرکت میکنید، کندتر میگذرد.
البته این وضعیت میتواند بهمراتب شدیدتر باشد. اگر سیاهچاله به سرعت در حال چرخش باشد، مانند آنچه در فیلم میانستارهای (Interstellar، اثر کریستوفر نولان، محصول سال ۲۰۱۴) به نمایش درآمده، او سالها جوانتر از همسفرانش برمیگشت.
منبع: ناسا
۵۴۵۴
#اخبار_دانش منبع: خبرآنلاین
بیشتر...
تبلیغات
تبلیغات
مطالب مرتبط
وانتهای فولسایز یا همان پیکاپها، خودروهای موردعلاقه آمریکاییها هستند و رقابت بین سازندگان برای سرمایهگذاری در این بخش چنان شدید است که حتی «ایلان ماسک» را هم برای ورود به این عرصه وسوسه کرد.
2 روز پیش
کیا قیمت و اطلاعات سورنتو هیبریدی و پلاگین هیبریدی ۲۰۲۵ را بهتازگی اعلام کرد. معمولاً قیمت خودروهای جدید گرانتر از مدلهای قبلی تعیین میشود؛ اما در کمال تعجب، قیمت پایه سورنتو پلاگین هیبریدی جدید کمتر از فیس قبل است!
3 روز پیش
براساس مطالعهای که به تازگی در «Scientific Reports» منتشر شده است، ترانههای انگلیسی زبان در ۴۰ سال گذشته تکراری و سادهتر شده است.
3 روز پیش
جریان به ظاهر صاف یونها، هنگامی که در سطح اتم مورد مشاهده قرار میگیرند، بسیار پیچیده است.
3 روز پیش
سونی بهتازگی از ربات جراح پیشرفتهای رونمایی کرده که به سیستم تصویربرداری سهبعدی و هدست واقعیت مجازی مجهز است و با کمترین تأخیر دادهها را جابهجا میکند. این ربات جراح برای جراحیهای بسیار ظریف و دقیق ساخته شده است.
2 روز پیش
محققان دقت MRI را برای تشخیص نارسایی قلبی در زنان بهبود بخشیدند و امکان تشخیص و درمان زودهنگام را فراهم کردند که می تواند به طور قابل توجهی بر روند بهبود بیمار تأثیر بگذارد.
3 روز پیش
ستارهشناسان، سیارهای از نوع غولهای گازی و مشابه مشتری کشف کردهاند که با وجود ابعادی بسیار بزرگتر از مشتری، غول منظومه شمسی، به طرز شگفتانگیزی سبک است؛ ازاینرو آن را سیاره پشمکی نامیدهاند.
3 روز پیش
یکی از تیونرهای برجسته دنیای خودرو به نام Specialty Vehicle Engineering اخیراً به سراغ شورولت کوروت C۸ رفته و تغییراتی جذاب و استثنایی را برای این خودرو در نظر گرفته است.
3 روز پیش
خودروساز چینی BYD بالاخره از اولین پیکاپ خود به نام شارک در مکزیک رونمایی کرد. این خودرو یک پیکاپ سایز متوسط جذاب است که دارای پیشرانه پلاگین هیبریدی است.
3 روز پیش
بیشتر...