24 مهر 1404
گراواستارها اجرام فوقالعاده و تخریبناپذیری هستند که میتوانند درک بشریت از جهان را به طور اساسی تغییر دهند و به طور بالقوه جایگزین سیاهچالهها شوند. این موجودیتهای نظری، پارادوکسهای حیاتی مرتبط با سیاهچالهها را حل میکنند، در حالی که ویژگیهای فیزیکی منحصربهفرد و عجیب خود را معرفی میکنند.
گراواستارها به عنوان اجرام کیهانی فوقالعاده و تخریبناپذیر فرض میشوند که قادر به نابودی سیاهچالهها و پدیدههای دیگر هستند و به طور بالقوه درک ما از جهان را متحول میکنند.
ستارگان بسیار پرجرم عمر خود را در یک ابرنواختر به پایان میرسانند، جایی که هستههایشان تحت گرانش شدید فرومیپاشند و منجر به تشکیل یک ستاره نوترونی فوقفشرده یا یک تکینگی میشوند که یک سیاهچاله را تشکیل میدهد.
به جای فروپاشی به یک تکینگی، گراواستار زمانی تشکیل میشود که هسته ستارهای به انرژی خالص تبدیل شود، حبابی در حال انبساط ایجاد کند که به شدت با ستاره در حال فروپاشی برخورد کرده و مادهای جدید و عجیب برای پوستهاش میسازد.
گراواستارها به شکل حبابهای صابونی کیهانی کاملاً تاریک ظاهر میشوند، که معمولاً به اندازه منطقه شهری لندن هستند اما جرم ده خورشید را دارند و سردترین پوسته شناختهشده در جهان را دارا میباشند.
پوسته گراواستار از مادهای عجیب، فوقالعاده نازک و بسیار فشرده تشکیل شده که توسط نیروهای شدید ساخته شده، در نهایت حد امکانپذیری فیزیکی در طبیعت وجود دارد و یک میلیاردم درجه بالاتر از صفر مطلق است.
درون یک گراواستار یک خلأ کامل و کاملاً خالی است، با این حال با شکلی از انرژی بسیار متراکم و بنیادی میجوشد، که نشاندهنده یک هیچانگاری فوقفشرده است.
در فیزیک، ذرات به عنوان امواج در یک سیال کیهانی همهجا حاضر به نام خلأ دیده میشوند، که به طور ذاتی حتی بدون امواج نیز انرژی دارد، و آن را به اقیانوس بنیادی واقعیت تبدیل میکند.
تشکیل گراواستار، سیال خلأ را تا حد فیزیکی خود فشرده میکند و در نتیجه یک فضای داخلی خلأ فوقفشرده با تقریباً یک میلیارد تریلیون تریلیون تریلیون برابر انرژی بیشتر در هر سانتیمتر مکعب نسبت به خلأ خارج از ستاره ایجاد میکند.
از بیرون، گراواستارها کاملاً سیاه، ابدی و فضا را به شدت در اطراف خود خم میکنند، و دقیقاً مانند سیاهچالهها به نظر میرسند و رفتار میکنند، از جمله پدیدههایی مانند دیسکهای برافزایشی و اتساع زمان.
سقوط به یک گراواستار منجر به مرگ شدید قبل از رسیدن به سطح به دلیل نیروهای گرانشی میشود، با بقایای اتمی که در پوسته حل شده و به انرژی خلأ داخلی تبدیل میشوند و جرم گراواستار را به طور بینهایت کوچکی افزایش میدهند.
سیاهچالهها مشکلات نظری قابل توجهی ایجاد میکنند، زیرا تکینگیهای آنها فیزیک فعلی را نقض کرده و به نظر میرسد اطلاعات را حذف میکنند، که طبق قوانین فیزیکی غیرممکن تلقی میشود و به دههها بحث علمی منجر شده است.
گراواستارها با حذف نیاز به تکینگیها و حذف اطلاعات، راهحلی بالقوه برای پارادوکسهای سیاهچاله ارائه میدهند و با مشاهدات موجود سازگار هستند در حالی که در محدوده فیزیک عمل میکنند.
با وجود حل مشکلات سیاهچاله، گراواستارها چالشهای نظری خاص خود را مطرح میکنند، که نیازمند وجود ماده عجیب برای پوستهاش و یک 'هیچ' فوقفشرده برای هسته خالی و فوقالعاده پرجرم خود هستند.
گراواستارها را میتوان از سیاهچالهها با پوسته فیزیکیشان (برخلاف افق رویداد سیاهچاله) متمایز کرد، که باعث میشود برخوردهای آنها امضاهای موج گرانشی متمایزی تولید کند: صدای 'گُنگ' با پژواک برای گراواستارها در مقابل صدای 'طبل بیس' سریع برای سیاهچالهها.
فناوری کنونی برای تشخیص امواج گرانشی هنوز به اندازه کافی دقیق نیست تا تفاوتهای ظریف صوتی برخوردهای گراواستارها و سیاهچالهها را تشخیص دهد، که شناسایی قطعی را در حال حاضر غیرممکن میسازد.
گراواستارها نماینده یک مرز در اخترفیزیک هستند، که پتانسیل حل مشکلات بزرگ فیزیک را دارند یا به عنوان ساختارهای نظری کنار گذاشته شوند، و تجسمبخش تلاش علمی جاری برای پالایش درک واقعیت میباشند.
گراواستارها ایدهای نسبتاً جدید هستند که با اجتناب از تکینگیهایی که فیزیک را نقض میکنند یا اطلاعات را حذف میکنند، معماهای سیاهچالهها را حل میکنند.
| Feature | Black Hole | Gravastar |
|---|---|---|
| نتیجه تشکیل | هسته به یک تکینگی با چگالی بینهایت فرومیریزد، جایی که قوانین فیزیک از بین میروند. | هسته به انرژی خالص تبدیل شده، حبابی در حال انبساط ایجاد میکند که مادهای جدید و عجیب برای پوستهاش میسازد. |
| درون | یک نقطه با چگالی بینهایت و بدون اندازه یا ابعاد (تکینگی). | یک خلأ کامل و کاملاً خالی که با انرژی بنیادی فوقفشرده میجوشد. |
| مرز | یک افق رویداد، یک مرز ریاضی که هیچ چیز نمیتواند از آن بگریزد. | یک پوسته فیزیکی، فوقالعاده نازک و بسیار فشرده ساخته شده از ماده عجیب، سردترین در جهان. |
| چگالی جرم/انرژی | چگالی بینهایت در تکینگی. | سیال خلأ فوقفشرده با تقریباً یک میلیارد تریلیون تریلیون تریلیون برابر انرژی بیشتر در هر سانتیمتر مکعب نسبت به خلأ عادی. |
| مشکلات نظری مورد بررسی | مشکلاتی مانند تکینگیها و پارادوکس اطلاعات را ایجاد میکند که فیزیک را نقض میکنند. | معماهای سیاهچاله را با حذف تکینگیها و حذف اطلاعات حل میکند. |
| مشکلات نظری جدید مطرح شده | هیچ مشکلی به عنوان *معرفیشده* توسط خود سیاهچالهها مشخص نشده است، بلکه آنها *خود* مشکل هستند. | نیاز به ماده عجیب برای پوستهاش و هیچانگاری فوقفشرده برای هستهاش دارد. |
| امضای برخورد موج گرانشی | صدای عمیق 'طبل بیس' که با برخورد دو شیء به سرعت متوقف میشود. | صدای 'گُنگ' که با برخورد دو شیء پژواکهای ظریفی از خود به جای میگذارد. |
| ظاهر و رفتار بیرونی | کاملاً سیاه، ابدی، فضا را به شدت خم میکند، نور و جرم را به دام میاندازد. | کاملاً سیاه، ابدی، فضا را به شدت خم میکند، نور و جرم را به دام میاندازد (از بیرون از سیاهچالهها قابل تشخیص نیست). |
