افق رویداد سیاهچاله ها چه شکلی است؟آیا تصاویر سیاهچاله ها به واقعیت شبیه است؟
افق رویداد سیاهچاله ها چه شکلی است؟آیا تصاویر سیاهچاله ها به واقعیت شبیه است؟
در گذشته، تصاویر خیالی سیاه‌چاله‌ها شکل متفاوتی داشتند. در آن زمان، سیاهچاله را به عنوان یک دیسک تاریک فرض می‌کردند که مانع از رسیدن نور پس‌زمینه می‌شود. اگر واقعاً در مورد سیاه‌چاله‌ها تحقیق کنیم، شاید به چیزی مشابه تصورات خیالی گذشته برسیم. سیاهچاله یک جرم بسیار عظیم و فشرده است و جرم آن همواره با دریافت جرم پیرامون، افزایش پیدا می‌کند. سیاهچاله، در سطح خود سرعت گریزی بسیار بیشتر از سرعت نور دارد. از آن‌جایی که هیچ چیزی، حتی نیروها یا ذراتی که درون سیاهچاله هستند، نمی‌توانند با آن سرعت جابه‌جا شوند؛ تمام بخش درونی سیاهچاله روی نقطه‌ی تکینگی آن فرو می‌ریزد و افق رویداد در اطراف سیاهچاله شکل می‌گیرد. از این ناحیه کروی از فضا، حتی نور توانایی گریز ندارد؛ بنابراین از هر منظری، سیاهچاله به‌صورت یک دایره سیاه دیده می‌شود و با جهانی که در پس‌زمینه است، کاملاً در تضاد خواهد بود.
داستان سیاهچاله به این‌جا ختم نمی‌شود. به دلیل گرانش فوق‌العاده قدرتمند سیاهچاله، نوری که در پس‌زمینه است، خراب یا بزرگنمایی می‌شود و پدیده‌ای به نام عدسی گرانشی به‌وجود می‌آید. این تصوری تقریباً دقیق از یک سیاهچاله است؛ همچنین یک سیاهچاله دارای افق رویدادی است که اندازه آن متناسب با میزان خمیدگی فضا-زمان خواهد بود. متأسفانه این تصورات نیز ناقص هستند و نمی‌توانند توضیحی قابل فهم برای موادی که در پیش‌زمینه هستند یا آن‌هایی که به دور سیاهچاله گردش می‌کنند، ارائه دهند؛ اما دیدگاه‌های دیگری وجود دارند که توضیح خوبی می دهند.
به دلیل اثرات گرانشی عظیم، سیاه‌چاله‌ها می‌توانند در حضور منابع دیگری از ماده، در اطراف خود قرص برافزایشی(در بسياری از سيستم های نجومی، مواد تشکيل دهنده ی قرص همچنان که در مدارهايی به دور جسم مرکز ميچرخند، به تدريج شعاع مدارهای شان با هر دور چردش کاهش یافته تا سرانجام، مواد بر روی جسم مرکزی فرو می ريزند) شکل دهند. سیارک‌ها، ابرهای گازی یا حتی ستاره‌ها، در حضور نیروهایی کشندی که از سوی اجرام بزرگی نظیر سیاهچاله به آن‌ها وارد می‌شود، تکه تکه خواهند شد. به دلیل وجود سرعت زاویه‌ای و همچنین برخوردهایی که بین ذرات مخالف صورت می‌گیرد، در اطراف سیاهچاله یک قرص برافزایشی از مواد تشکیل می‌شود که دمای بسیار بالایی دارد و از آن تابش ساطع می‌شود.
در ناحیه‌های درونی قرص برافزایشی، ذرات به درون سیاهچاله سقوط می‌کنند و به جرم سیاهچاله می‌افزایند، اما موادی که در بخش‌های بیرونی‌تر این قرص برافزایشی یا در پیش‌زمینه سیاهچاله هستند، همان قسمت مبهم از کره یا دایره سیاهچاله را تشکیل می‌دهند. افق رویداد سیاهچاله به هیچ عنوان شفاف نیست؛ به عبارت دیگر، شما نمی‌توانید موادی را که پشت آن قرار گرفته‌اند، مشاهده کنید.
در باور عموم، چند تصور نادرست در مورد سیاه‌چاله‌ها وجود دارند که از افسانه‌های علمی محسوب می‌شوند. به عنوان مثال، سیاه‌چاله‌ها مواد را همچون جاروبرقی به درون خود نمی‌کشند؛ بلکه همانند هر جرم آسمانی دیگری، آن‌ها را به‌سادگی جذب می‌کنند. خرد شدن اجرام دیگر توسط سیاه‌چاله‌ها، به دلیل وجود یک نیروی ناشناخته نیست؛ بلکه این نیروهای کشندی هستند که این کار را انجام می‌دهند. یکی دیگر از موارد مهمی که باید بدانید، این است که سیاه‌چاله‌ها به ندرت در حالت برهنه دیده می‌شوند و معمولاً در میان انبوهی از مواد قرار گرفته‌اند؛ سیاهچاله مرکز کهکشان راه شیری به همین شکل است.
آیا افق رویداد سیاهچاله مانند تخم مرغ است؟
دن بارت در این باره می گوید:
آیا افق رویداد همچون سفیده تخم مرغ که اطراف زرده را فرا گرفته، سیاهچاله را احاطه کرده است؟ تمام تصاویر خیالی و هنری که از افق رویداد منتشر شده‌اند، سیاهچاله را همچون یک تخم مرغ آب پز که از وسط برش خورده است، نشان می‌دهند و گویی سفیده تخم مرغ، همان افق رویداد است و سیاهچاله را احاطه کرده است. چگونه دانشمندان می‌گویند افق رویداد این چنین نیست و تمام محیط اطراف سیاهچاله را احاطه نکرده است؟
ما هیچ‌گاه نمی‌توانیم از خود سیاهچاله تصویربرداری کنیم؛ زیرا اصلاً هیچ نوری از سیاهچاله ساطع نمی‌شود. تنها کاری که ما می‌توانیم انجام بدهیم این است که به یک طول موج خاص بنگریم و ترکیبی از نورهای ساطع‌شده از مواد اطراف سیاهچاله را مشاهده کنیم. اگر از این روش استفاده کنیم، احتمالاً همان تخم مرغ آب پز را مشاهده می‌کنیم. این دقیقاً همان روشی است که دانشمندان به‌تازگی از آن استفاده کرده‌اند تا بتوانند از سیاهچاله کلان جرم مرکز کهکشان راه شیری تصویربرداری کنند.
#arian_x
https://www.forbes.com/sites/startswithabang/2017/04/22/ask-ethan-what-should-a-black-holes-event-horizon-look-like/#6dfb34767107
