کتاب بهرام

چرا آسمان شب تاریک است؟ (معمای اولبرس)

آسمان شب همیشه الهام‌بخش انسان بوده است. از نخستین شکارچیان-گردآورندگان که در کنار آتش، به آسمان پرستاره نگاه می‌کردند تا دانشمندان امروزی که با تلسکوپ‌های فضایی به اعماق کیهان می‌نگرند، همه یک پرسش ساده اما عمیق داشته‌اند:
اگر جهان پر از ستاره است، چرا آسمان شب سراسر نورانی نیست؟

این پرسش در تاریخ علم به «معمای اولبرس» (Olbers’ Paradox) مشهور است. اما پاسخ به این پرسش، ساده و مستقیم نیست. بیایید مرحله به مرحله بررسی کنیم.

ریشه‌ی معما

فرض کنید جهان بی‌نهایت بزرگ و پر از ستاره باشد. اگر از هر نقطه‌ی آسمان به هر جهت نگاه کنیم، در نهایت باید به سطح یک ستاره برخورد کنیم، درست مثل این‌که در یک جنگل بی‌انتها بایستید: هر جا نگاه کنید تنهٔ درختی می‌بینید. پس آسمان باید سراسر درخشان باشد، حتی در شب!

سیاهچاله‌ها (Black Hole) از مرموزترین و جذاب‌ترین پدیده‌های کیهانی هستند. این اجرام با گرانش فوق‌العاده قوی خود حتی نور را نیز به دام می‌اندازند و به همین دلیل "سیاه" نامیده می‌شوند. سیاهچاله‌ها نتیجه‌ی فروپاشی گرانشی ستاره‌های بسیار پرجرم هستند و نقش مهمی در تکامل کهکشان‌ها و ساختارهای بزرگ‌مقیاس جهان ایفا می‌کنند.

تعریف سیاهچاله

سیاهچاله ناحیه‌ای در فضا-زمان است که گرانش آن به قدری شدید است که هیچ چیز، حتی نور، نمی‌تواند از آن فرار کند. مرز این ناحیه به نام افق رویداد شناخته می‌شود. هر چیزی که از افق رویداد عبور کند، برای همیشه در دام سیاهچاله می‌افتد.

تشکیل سیاهچاله‌ها

ستاره‌ها اجرام آسمانی درخشان و پرانرژی هستند که از گازهای داغ (عمدتاً هیدروژن و هلیوم) تشکیل شده‌اند. آنها قلب تپنده‌ی کهکشان‌ها هستند و نقش اساسی در تشکیل و تکامل جهان ایفا می‌کنند. ستاره‌ها نه تنها منبع نور و گرما هستند، بلکه عناصر ضروری برای حیات را نیز تولید می‌کنند.

تشکیل ستاره‌ها

ستاره‌ها از ابرهای عظیم گاز و غبار به نام سحابی‌ها تشکیل می‌شوند. این ابرها تحت تأثیر گرانش خود شروع به فشرده‌شدن می‌کنند. با افزایش چگالی و دما در مرکز ابر، واکنش‌های هسته‌ای آغاز می‌شوند و یک ستاره متولد می‌شود. این فرآیند می‌تواند میلیون‌ها سال طول بکشد.

ساختار ستاره‌ها