اَبا اِباد

Micro black holes

میکروسیاه چاله ها در فیزیک ذرات

در طبیعت، هنگامی که یک ستاره‌ی بسیار بزرگ‌تر از خورشید (بزرگتر از حد تولمن-اوپنهایمر-ولکوف که ۱/۵ تا ۳ برابر جرم خورشید است)، به پایان زندگی‌ نزدیک‌ می‌شود، در اثر گرانش قوی خود، دچار فروریزش شده و به یک سیاه‌چاله تبدیل می‌گردد.

در این حالت، جرم بسیار زیادی در یک فضای بسیار کوجک متمرکز می‌گردد. اما ایده‌ی سیاه‌چاله‌های کوانتومی یا میکرو سیاه‌چاله‌ها Micro black hole، اولین بار در سال ۱۹۷۱ توسط استیون هاوکینگ مطرح شد. برای تشکیل چنین سیاه‌چاله‌ای، بایستی انرژی معادل ۱۰ به توان ۱۶ تراالکترون ولت (بالاترین انرژی دست یافته در فیزیک ذرات تاکنون ۱۳/۶ تراالکترون ولت بوده است)، در فضایی با ابعاد طول پلانک (۱۰ به توان منفی ۳۵ متر)، جمع شود که با امکانات فعلی بسیار دور از تصور است.

با این حال، نظریاتی وجود دارد که اگر نیروی گرانش، وارد ابعاد بالاتر از ۴ بُعد فعلی شود، مقدار این انرژی تا حد چند الکترون ولت کاهش می‌یابد. در این حالت ما انتظار داریم که ایجاد این میکرو سیاه‌چاله‌ها را در شتاب‌دهنده‌ای همچون شتاب‌دهنده‌ی cern مشاهده کنیم.

اما آیا اگر چنین سیاه‌چاله‌ای ایجاد شود، شروع به جذب اجسام اطراف خود کرده و بزرگ و بزرگتر شده و در نهایت کره‌ی زمین را می‌بلعد؟ خیر.

طبق نظریه‌ی استیون هاوکینگ، چنین سیاه‌چاله‌ی کوچکی، در اثر فرآیندی تحت عنوان تابش هاوکینگ، سریعا جرم خود را از دست داده و تبخیر می‌شود. بنابراین از این نظر نیز، شتاب‌دهنده‌ها تهدیدی برای زمین و حیات روی آن، به حساب‌ نمی‌آیند. البته دیتکت کردن میکرو سیاه‌چاله‌ها، یک اتفاق بسیار بزرگ در فیزیک مدرن به حساب خواهد آمد. محققان علاوه بر شتاب‌دهنده‌‌های روی زمین، در جستجوی این میکرو سیاه‌چاله‌ها در اطراف زمین و به کمک تلسکوپ فضایی پرتو گامای فرمی (Fermi Gamma-ray Space Telescope که در سال ۲۰۰۸ توسط ناسا به فضا پرتاب شد)، نیز هستند.

تصویر: میکرو سیاه‌چاله‌های زیادی احتمالا در اطراف زمین ایجاد می‌شوند که به علت عمر بسیار کوتاه، تاکنون مشاهده نشده‌اند.

 

Pre-launch Fermi Gamma Ray Space Telescope

تصویر تلسکوپ فضایی پرتو گامای فرمی پیش از پرتاب

دیدگاه‌ خود را بنویسید

نشانی ایمیل شما منتشر نخواهد شد. بخش‌های موردنیاز علامت‌گذاری شده‌اند *