سیاه چاله ها

[narcissus flower]

سلام برآن شدیم تا به بررسی یکی از اجرام جذاب یعنی سیاه چاله ها بپردازیم.

میدانیم که ستاره های خیلی سنگین (حداقل 5 برابر جرم خورشید) در پایان عمرشون میتونند سیاه چاله تبدیل شوند.در تمام عمر ستاره یک جدال همشگی بین گرانش و نیروهای دیگر هست .تا اینکه ستاره سوخت هسته ای خودش رو مصرف میکنه و دیگه هیچ نیرویی جلودار گرانش این جرم سنگین ستاره ی پیر ما نیست و گرانش به سمت داخل به بقیه نیرو ها غلبه میکنه و ستاره جرم خودش رو شروع میکنه به بلعیدن. این حرکت به قدری ادامه میکنه که حجم این مجوعه ی جرمین خیلی خیلی کوچک میشه وپس از طی مراحلی یک سیاه چاله تشکیل میشود.

تلاش میشود در این تاپیک با کمک هم بیشتر و بهتر سیاه چاله ها را بشناسیم.... چون این موجود توانایی های جالبی داره...

دسترسی سریع به موضوعات

تکینگی

شعاع شوارتزشیلد

افق رویداد

فوتوسفر

ارگوسفر

سیاه چاله ی شوارتزشیلد

تابش هاوکینگ

سیاه چاله ی ریزنر -نوردستروم

سیاه چاله ی کر و 2

توجه:مطالب در یک پست خلاصه نشده بنابراین برای دریافت مطالب بیشتر به ادامه ی هر موضوع هم مراجعه کنید.

[narcissus flower]

سلام
اولا خیلی ممنون از اینکه همراه هستید

دوما اینکه به این نکته ها هم توجه کنید:

نوری که وجود داره بر روی شعاع هست .و در واقع آنچه که نکته انحرافی هست نوع سیاه چاله هست که بدون بار ودوران هست.در این حالت شعاع شواتزشیلد و افق رویداد یک معنی رو میدهند.در حالیکه بقیه رو باید مراقب باشید(البته اینکه میخواهید خدمت بقیه سیاه چاله ها برسید رو بزارید بعدا ....)
و ببینید چه کسی داره نور رو بررسی میکنه یعنی ناظر کجاست؟بیرون ,داخل یا روی شعاع؟ برای ناظر بیرونی, در سته که قرمز گرایی خیلی خیلی زیاد میشه ولی نور نابود نمیشه .فقط جابه جایی طیف پیدا میکنه یا شاید در روی شعاع فریز میشه وباقی میمونه.یادتون باشه وقتی جسمی از این مرحله میگذره عبور رو نمیبینیم .بلکه اخرین تصویری که همیشه میبینم در این شعاع هست ...که چون نور سرعتش بیشینه واستاندارد هست رویش باقی میمونه. بنابراین نور هست فقط باید ببینیم ناظر کجاست!!!
از طرفی اگر ناظر داخل باشه وحالا بنا به دلایلی نوری که عبور کرده رو ببینه , نور براش دچار آبی گرایی میشه...

و نکته ی آخر اینکه نوری که در این شعاع باقی میمونه , اگر افق (شعاع شواتزشیلد ) تحت شرایطی گسترده بشه, در این صورت دیگه نمیشه تضمینی در مورد نور معلق داشت .ممکنه که درون سیاه چاله برود...
بنابراین نکته های مهم این سوال ناظر ومدل سیاه چاله هست....

[Fery.JWST]

ببخشید من یه چندتا سوال داشتم البته یکم مربوط میشه به همین قسمت :

درمورد اینکه چطور جرم سیاهچاله را اندازه میگیرن دقیقاْ همین امر برای ماده تاریک صادق هست یا نه ؟
منظورم اینه که ماده تاریک رو از کجا میفهمند که چگالتره ؟ سیاهچاله رو از کجا میفهمند که چگالتره ؟
ماده تاریک با سیاهچاله میتونند رابطه مستقیم داشته باشه یا ربطی به هم ندارند ؟

[aysa]

سلام
اولا خیلی ممنون از اینکه همراه هستید

دوما اینکه به این نکته ها هم توجه کنید:

نوری که وجود داره بر روی شعاع هست .و در واقع آنچه که نکته انحرافی هست نوع سیاه چاله هست که بدون بار ودوران هست.در این حالت شعاع شواتزشیلد و افق رویداد یک معنی رو میدهند.در حالیکه بقیه رو باید مراقب باشید(البته اینکه میخواهید خدمت بقیه سیاه چاله ها برسید رو بزارید بعدا ....)
و ببینید چه کسی داره نور رو بررسی میکنه یعنی ناظر کجاست؟بیرون ,داخل یا روی شعاع؟ برای ناظر بیرونی, در سته که قرمز گرایی خیلی خیلی زیاد میشه ولی نور نابود نمیشه .فقط جابه جایی طیف پیدا میکنه یا شاید در روی شعاع فریز میشه وباقی میمونه.یادتون باشه وقتی جسمی از این مرحله میگذره عبور رو نمیبینیم .بلکه اخرین تصویری که همیشه میبینم در این شعاع هست ...که چون نور سرعتش بیشینه واستاندارد هست رویش باقی میمونه. بنابراین نور هست فقط باید ببینیم ناظر کجاست!!!
از طرفی اگر ناظر داخل باشه وحالا بنا به دلایلی نوری که عبور کرده رو ببینه , نور براش دچار آبی گرایی میشه...

و نکته ی آخر اینکه نوری که در این شعاع باقی میمونه , اگر افق (شعاع شواتزشیلد ) تحت شرایطی گسترده بشه, در این صورت دیگه نمیشه تضمینی در مورد نور معلق داشت .ممکنه که درون سیاه چاله برود...
بنابراین نکته های مهم این سوال ناظر ومدل سیاه چاله هست....

منظورتون اينه كه باتوه به قرارگرفتن ناظرمكان نورعوض ميشه من منظورتونو نفهميدم

ببخشید من یه سوال داشتم البته یکم مربوط میشه به همین قسمت :

درمورد اینکه چطور جرم سیاهچاله را اندازه میگیرن دقیقاْ همین امر برای ماده تاریک صادق هست یا نه ؟
منظورم اینه که ماده تاریک رو از کجا میفهمند که چگالتره ؟ سیاهچاله رو از کجا میفهمند که چگالتره ؟
ماده تاریک با سیاهچاله میتونند رابطه مستقیم داشته باشه یا ربطی به هم ندارند ؟

اگه اشتباه نكنم سياه چاله روازطريق پرتوهامانندxوگامااندازه گيري ميكنن.


تااونجايي كه ميدونم اندازشو ازروي پرتوهايي كه ميتابونه مثلxوگاما به دست ميارن.
درمورد سوال سومم بيشترين تراكم ياهمون چگالي ماده ي تاريك دراطراف سياه چاله بيشتره.چون درحال جذب اونه ولي اين درحدنظريه است هنوزبه اثبات نرسه.

[narcissus flower]

منظورتون اينه كه باتوه به قرارگرفتن ناظرمكان نورعوض ميشه من منظورتونو نفهميدم

به این شکل نگاه کنید.

فرض کنید یک ناظر داخل سیاه چاله نشسته ویکی هم بیرون در منطقه امن هست ویک نوری هم در نزدیکی سیاه چاله هست .در این حالت میبینیم نور در به سمت بیرون دچار قرمزگرایی میشه چون داره با گرانش مقابله میکنه ولی ناظری که مثلا داخل سیاه چاله نشسته نوری که میبینه دچار آبی گرایی میشه...
پس باید ببینیم ناظر کجا نشسته...

[Fery.JWST]

به این شکل نگاه کنید.

فرض کنید یک ناظر داخل سیاه چاله نشسته ویکی هم بیرون در منطقه امن هست ویک نوری هم در نزدیکی سیاه چاله هست .در این حالت میبینیم نور در به سمت بیرون دچار قرمزگرایی میشه چون داره با گرانش مقابله میکنه ولی ناظری که مثلا داخل سیاه چاله نشسته نوری که میبینه دچار آبی گرایی میشه...
پس باید ببینیم ناظر کجا نشسته...

میتونم بپرسم نور سفید چیه ؟ اصلاْ تو طیف رنگی نور سفید وجود نداره !‌ ممنون میشم اگه پاسخ بدید. سفید به رنگ مهتابی و شاید سفیدتر... البته داخل این شکل رو منظورم نیست
کلی پرسیدم.

[arashgmn]

بنا بر این ما در اطراف سیاهچالمون یه حلقه ای از نورو میبینیم
شعاع این حلقه برابر با شعاع شوارتزشیلده پس ما با اندازه گرفتن این شعاع در تصاویری که با تلسکوپ ها برامون مخابره میشه میتونیم خیلی راحت جرم سیاهچالمونو اندازه بگیریم.

البته ما اگه بر روي مسير نور (شعاع شوارتزشيلد اون سياهچاله هه تو پست قبليم) نباشيم ، نور رو نمي بينيم ها!

مثلا فرض كنيد شعاع شوارتزشيلد سياه چاله هه روي صفحه مانيتور باشه و نور هم روي اين صفحه داره يه دايره رو طي مكنه. ما هم بيرون صفحه مانيتور ، داريم به مانيتور نگاه مي كنيم. در اين صورت چون اين پرتو نور همواره در صفحه قرار داره ، پس ما نمي تونيم ببينيمش.

این هم همون تصویر آبرومند ویکیپدیا :

[مداد رنگیهام]

این یه سیاهچاله شوارتزشیلده.درسته نوری که درون حلقه در فاصله ای به اندازه این شعاع به دام میوفته به ما نمیرسه.
آیا نورهای شعاعی که دارن از این فاصله به طرف ما میان برای ما قابل دیدن نیستن؟از اونجایی که افق رویداد و شعاع شوارتزشیلد در سیاهچاله های ساکن و بدون بار یکی میشه آیا ما نمیتونیم شعاع دایره ای که الان تو شکل میبینیمو با شعاع شوارتزشیلد یکی در نظر بگیریم؟

[mohsen4465]

برای ناظر بیرونی, در سته که قرمز گرایی خیلی خیلی زیاد میشه ولی نور نابود نمیشه .فقط جابه جایی طیف پیدا میکنه یا شاید در روی شعاع فریز میشه وباقی میمونه.

من نمیتونم فریز شدن نور رو بفهمم. جاذبه شتاب داره. برای نوری که از داخل سیاه چاله بسمت بیرون در حال حرکته این شتاب یک شتاب منفی محسوب میشه. شتاب هم که مشخصه منجر به ایجاد نیرو میشه و وجود این نیرو با فریز شدن فوتون در میان زمین و آسمان تضاد داره مگر اینکه نیرویی در جهت مخالف باشه تا اونو خنثی کنه (که نیست). نتیجه اینه که شتاب منفی گرانش نهایتاً تمام انرژی فوتون رو از اون میگیره و اونو نابود میکنه (چون وجود فوتون بدون انرژی و طول موج بی معناست E=hv). انرژی گرفته شده از فوتون هم صرف تکون دادن مجدد سیاه چال به جلو میشه. البته اینها همگی مربوط به داخل افق رویداد و نهایتاً مرز افق رویداده. در خارج از افق رویداد نور هر چند با انرژی بسیار کم اما فرار میکنه. طبق گفته آقا آرش هم نهایتاً این نور هم در بینهایت انرژیش رو از دست میده.

[aysa]

میتونم بپرسم نور سفید چیه ؟ اصلاْ تو طیف رنگی نور سفید وجود نداره !‌ ممنون میشم اگه پاسخ بدید. سفید به رنگ مهتابی و شاید سفیدتر... البته داخل این شکل رو منظورم نیست
کلی پرسیدم.

مادرطيف امواج الكترمغناطيسي يه قسمتي داريم به نام نورمرئي.اين هاتنهادسته امواج الكترومغناطيسي اندكه چشم ماقادربه ديدنشونه.به اين امواج نورسفيدميگن. نوريم كه ازخورشيد به ما ميتابه جزء اين هاست.
كه اگه درمنشورتجزيه بشه به صورت رنگ هاي مختلف ديده ميشه.محدوده ي طيف مرئي بين 400تا700مترهست(طول موجشون)

[aysa]

در هنگام فريزشدن دقيقا چه اتفاقي واسه فوتون ميفته؟فقط جوابش محدود به اونايي كه گفتين هست؟