فرو ریختن گرانشی جسم

تعدادی از رویدادهایی که اخیرا در فضا مشاهده شده‌اند، نشان می‌دهند که احتمال تمرکز مقادیر جرم در بخشهای کوچکی از فضا وجود دارد. اگر ماده‌ای با جرم معین به اندازه‌ای متراکم شود که به حجم کوچکی تبدیل گردد و آن حجم برای چنین ماده‌ای بحرانی باشد، ماده تحت تأثیر گرانش خود شروع به انقباض می‌نماید. با انقباض بیشتر ماده ، فاجعه گرانشی گسترش می‌یابد و آنچه که فرو ریختن گرانشی نامیده می‌شود، آغاز می‌گردد. تمرکز ماده در این فرآیند افزایش می‌یابد و طبق نظریه نسبیت ، انحنای فضا نیز به تدریج بیشتر می‌گردد.
سرانجام لحظه‌ای فرا می‌رسد که هیچ پرتوئی از نور ، ذره و نشانه فیزیکی دیگر نمی‌تواند از این قسمت که دچار فرو ریختن جرم شده خارج گردد. این جسم به عنوان سیاهچاله شناخته شده است. شعاع جسم در حال فرو ریختن که به یک سیاهچاله تبدیل می‌گردد، شعاع گرانشی نامیده می‌شود. این شعاع برای جرم خورشید سه کیلومتر و برای جرم زمین ۰.۹ سانتیمتر است. اگر خورشید در اثر انقباض به کره‌ای با شعاع سه کیلومتر تبدیل شود، بصورت یک سیاهچاله در می‌آید. گرانش در سطح جسمی که شعاعش با شعاع گرانشی جرم آن برابر می باشد، فوق‌العاده شدید است.
▪ گرانش سیاهچاله‌ها
برای غلبه بر نیروی گرانشی لازم است سرعت فرار افزایش یابد، که مقدار آن بیشتر از سرعت نور می‌باشد. طبق نظریه خاص نسبیت که اکنون قابل قبول است، در جهان هیچ چیز نمی‌تواند با سرعت بیشتر از سرعت نور حرکت کند. به همین دلیل سیاهچاله‌ها اجازه نمی‌دهند هر چیزی از آنها خارج گردد. از سوی دیگر ، سیاهچاله می‌تواند ماده را از فضای اطراف به درون خود ببلعد و بزرگتر شود. برای توضیح تمام پدیده‌هایی که مربوط به سیاهچاله می‌شوند، فرضیه عام نسبیت لازم می‌باشد. بر اساس این نظریه ، گذشت زمان در میدان گرانشی قوی آهسته می‌باشد.
▪ مثال واقعی در مورد گرانش سیاهچاله‌ها
برای ناظری که در خارج سیاهچاله قرار دارد، افتادن یک جسم به درون سیاهچاله مدت طولانی متوقف می‌گردد. در چنین حالتی ناظر فرضی در ارتبط با عمل انقباض واقعا تصویر کاملا متفاوتی را مشاهده خواهد نمود. ناظر در حالی که در ظرف مدت محدودی به شعاع گرانشی می‌رسد، سقوطش ادامه می‌یابد، تا آنکه به مرکز سیاهچاله برسد. ماده در حال فرو ریختن ، پس از گذشتن از شعاع گرانش به انقباض ادامه می‌دهد.
▪ نظریه اختر فیزیک در سیاهچاله‌ها
طبق اختر فیزیک نظری جدید ممکن است سیاهچاله‌ها مرحله پایانی زندگی ستارگان جسیم باشند. مادامی که یک منبع انرژی در ناحیه مرکزی ستاره فعالیت می‌نماید، درجات حرارت بالا باعث انبساط گاز و جدا شدن لایه‌های بالایی آن می‌شود. در عین حال ، نیروی گرانشی عظیم ستاره این لایه‌ها را بسوی مرکز می‌کشاند. پس از آنکه سوخت تأمین کننده واکنشهای هسته‌ای به مصرف رسید، درجه حرارت در ناحیه مرکزی ستاره به تدریج پایین می‌آید. در این مرحله تعادل ستاره به هم می‌خورد و ستاره تحت تأثیر نیروی گرانشی خود منقبض می‌گردد، تکامل و تغییر بیشتر آن به جرمش بستگی دارد. طبق محاسبات اگر جرم ستاره سه تا پنج برابر جرم خورشید باشد، مرحله پایانی انقباض آن ممکن است باعث فرو ریختن گرانشی و تشکیل سیاهچاله گردد.

منبع : شبکه رشد