سیاهچاله‌ها از مرموزترین و ناشناخته‌ترین اجرام کیهانی هستند. اما چه اتفاقی برای زمان و فضا در داخل سیاهچاله می‌افتد؟

چه اتفاقی برای زمان و فضا در داخل سیاهچاله می‌افتد؟ سیاهچاله‌ها زمانی شکل می‌گیرند که ستارگان عظیمی با جرمی حدودا ۲۰ برابر جرم خورشید با پایان انرژی هسته‌ای داخلشان تحت تاثیر نیروی گرانشی داخلی خود فرو بریزند و آنطور که ناسا توضیح داده، وقتی چنین اتفاقی بیفتد یک ابرنواختر که یکی از درخشان‌ترین انفجارها در جهان ماست ایجاد می‌شود.

بر اساس مطالعه‌ای که در سال ۲۰۲۲ انجام شده، حدود ۴۰ میلیارد سیاهچاله در جهان قابل مشاهده ما وجود دارد و به سیاهچاله‌هایی که جرمی حدود سه تا ده برابر جرم خورشید دارند، «سیاهچاله با جرم ستاره‌ای» گفته می‌شود. از سویی سیاهچاله‌های بزرگ می‌توانند از صد هزار تا میلیاردها برابر خورشید ما جرم داشته باشند و حداقل یک سیاهچاله بسیار پرجرم در مرکز اکثر کهکشان‌ها وجود دارد.

زمان و فضا در سیاهچاله
سیاهچاله‌ها بی‌تردید مرموزترین پدیده‌های اخترفیزیکی در کیهان هستند و اولین بار این آلبرت انیشتین فیزیکدان برجسته تاریخ بود که با طرح مفهوم فضا-زمان، وجود سیاهچاله‌ها را در اوایل دهه ۱۹۹۰ پیش‌بینی کرد. گرچه فیزیک و ریاضیات نظریه نسبیت عام انیشتین وجود سیاهچاله‌ها را تایید می‌کرد، حتی خود برنده جایزه نوبل ۱۹۲۱ به دلیل اینکه سیاهچاله‌ها بسیار عجیب و غریب به نظر می‌رسیدند به وجود آن‌ها شک داشت.

از آن زمان تا امروز ناسا و بسیاری از بزرگترین دانشمندان در تلاش برای درک بهتر سیاهچاله‌ها بوده‌اند و گرچه برخی از سیاهچاله‌ها بسیار قدیمی هستند برخی دیگر از آن‌ها در همین چند میلیون سال اخیر شکل گرفته‌اند. اما هیچ یک از رویدادهای سیاهچاله به اندازه اتفاقی که برای فضا و زمان در داخل این اجرام آسمانی می افتد، گیج‌کننده و پیچیده نیست.


همانطور که انیشتین پیش‌بینی کرده بود با عبور از افق رویداد سیاهچاله، همه چیز عجیب می‌شود بدین معنا که زمان و فضا برای همیشه شروع به کش آمدن می‌کنند و این مفهوم بسیار پیچیده‌ای برای تجسم است.

در ابتدا درک این نکته ضروری است که نیروی گرانشی یک سیاهچاله به حدی قدرتمند است که هرچیزی که در دسترس‌ آن قرار گیرد حتی نور، قادر به فرار نیست. از سوی دیگر اجسام در فضا و زمان همواره در حال حرکت هستند و بر اساس قانون اول نیوتن تا زمانی که چیزی آن‌ها را متوقف نکند به حرکت ادامه می‌دهند. اما چه اتفاقی می‌افتد وقتی یک جسم، مثلاً یک ستاره متحرک، توسط یک سیاه‌چاله کشیده می‌شود؟ چه زمانی حرکت ستاره متوقف می شود؟

زمانی که ستاره‌ای که آزادانه در فضا و زمان در حرکت است از افق رویداد سیاهچاله عبور می‌کند، یک اتفاق مهم رخ می‌دهد: قوانین فضا-زمان برای آن جسم تغییر می‌کنند. حالا ستاره نمی‌تواند فرار کند و تنها می‌تواند به سمت مرکز یا تکینگی سیاهچاله حرکت کند.

اما وقتی ستاره به تکنیگی برسد چه اتفاقی می‌افتد؟ آیا حرکت متوقف خواهد شد؟ این مدل می‌گوید که ستاره تا بی‌نهایت به حرکت خود ادامه می‌دهد و به بیان دقیق‌تر باید گفت از آنجا که در سیاهچاله فضا و زمان برای بی‌نهایت کش می‌آیند، هیچوقت حرکت ستاره متوقف نمی‌شود. به همین خاطر است که سیاهچاله‌ها می‌توانند اجسامی عظیم‌الجثه را ببلعند و این اجسام را در یک منطقه کوچک در داخل سیاهچاله جا دهند.