۴٫۱۱ سرنوشتِ سیاهچاله‌ها: مرحله‌ها، آستانه‌ها و فرجام‌ها

خانه ／ ۴ سیاه‌چاله‌ها

سیاهچاله «پوسته‌ای ثابت» نیست. چرخهٔ زندگی دارد: تا خوراک فراوان است با شدت کار می‌کند؛ با کاهش خوراک، تراوش و رهایش آهسته دست بالا را می‌گیرد؛ و سرانجام آستانه‌ای روشن پشت سر می‌گذارد ــ نوار بحرانیِ بیرونی کنار می‌رود ــ و دو فرجام پدیدار می‌شود: باز ـ هسته‌زایی، جسمی ستاره‌گون و فوق‌چگال بی‌افق؛ یا حالتِ سوپِ غلیظ، توده‌ای بی‌افق که به‌صورت آماری درون دریای متراکمِ رشته‌های انرژی هدایت می‌شود.

نخست مرحله‌ها: از خوراکِ فعال تا افولی که تراوش در آن مسلط است

در مرحلهٔ خوراکِ فعال، نوار بحرانیِ بیرونی نرم‌پذیر اما باثبات است؛ پیستونِ لایهٔ گذار پی‌درپی می‌کوبد؛ و هسته از برش و بازپیوند می‌جوشد. سه راهِ خروج هم‌زمان حضور دارد و نوبتی پیشی می‌گیرد: اگر چرخش و هندسه همسو شوند، نفوذِ محوری درازعمر و پرانرژی است؛ وقتی گشتاورِ زاویه‌ای به صفحهٔ قرص گرایش دارد، نوارهای لبه‌ایِ زیرِ بحرانیِ همراه با بادِ قرصی و بازفرآوری قوی‌تر می‌شود؛ و اگر نویز زمینه بالا و اغتشاش بیرونی پیاپی باشد، منفذهای زودگذرِ «نشتِ آهسته» فوج‌فوج رخ می‌دهد. در دیدنی‌ها: حلقهٔ اصلیِ پایدار، زیرحلقه‌های قابل رؤیت و قطاع‌های روشنِ دیرپا؛ در قطبش، پیچشِ هموار با وارونگی‌های شریطی؛ و روی محور زمان، پله‌های مشترکِ تقریباً همزمان پس از زدودن پاشندگی همراه با قطارهای پژواک.

در مرحلهٔ افول که تراوش در آن غالب است، خوراک بیرونی کم می‌شود. هسته همچنان می‌جوشد، اما بودجهٔ تنش با تراوش تهی می‌شود. آستانهٔ میانگینِ نوار بیرونی پایین می‌آید، دامنهٔ «نَفَس» تنگ‌تر می‌شود و لایهٔ گذار بیشتر به کم‌لرزه‌کننده می‌مانَد تا موتور. نفوذِ محوری خودپایدار شدنش دشوار می‌شود، نوارهای لبه دست بالا را می‌گیرند و منفذها تخلیه‌ای کم‌دامنه اما دیرپا را در کف تابش بر دوش می‌کشند. پیامد رصدی: حلقه تیره‌تر و باریک‌تر می‌شود؛ زیرحلقه‌ها سخت‌تر روشن می‌شوند؛ پیچش نرم قطبش می‌مانَد اما وارونگی شریطی کم‌تر می‌شود؛ پله‌های مشترک کم‌دامنه‌تر و غلاف‌های پژواک کشیده‌تر و کم‌عمق‌تر می‌شود. این گذار کلیدوار نیست، جابه‌جایی وزنِ آماری است: مسیری که آسان‌تر می‌شود سهم بیشتری می‌گیرد.

دوم آستانه: دِبحرانی‌سازی (کناره‌گیریِ نوار بحرانیِ بیرونی)

معیارها: در بیشینهٔ جهت‌های پیرامون حلقه، نیازِ کمینهٔ خروج دیگر از سقف انتشار موضعی فراتر نمی‌رود و این وضعیت از زمان بازیابی پوست و زمان حافظهٔ لایهٔ گذار طولانی‌تر می‌پاید. دروازه‌داریِ سراسری می‌میرد: رویدادهای نیرومند دیگر پس از زدودن پاشندگی پله‌های مشترکِ نزدیک‌به‌همزمان نمی‌سازند؛ و پهنای حلقه دیگر جفت‌های خفیفِ انبساط و بازگشتِ همزمان با رویداد را نشان نمی‌دهد. انباشتگرهای هندسی فرو می‌پاشد: نگارهٔ نزدیکِ هسته حلقهٔ اصلیِ پایدار و خانوادۀ تکرارپذیرِ زیرحلقه‌ها را از دست می‌دهد و تقویت‌کنندهٔ برگشت از کار می‌افتد.

چراییِ عبور: بودجه تهی می‌شود ــ تراوشِ درازمدت با خوراکِ رو به کاهش، تنش را زیر آستانهٔ نگهداشتِ نوار بیرونی می‌برد؛ هندسه کند می‌شود ــ طولِ هم‌ترازیِ برشی کوتاه می‌گردد، رگه‌ها کریدورهای کم‌ممانعتِ پایدار نمی‌سازند و پاسخِ جمعیِ پوست به رویدادهای قوی ناپدید می‌شود؛ بُردِ محوری می‌ریزد ــ چرخش می‌کاهد یا بازمی‌ایستد و راهِ آسانِ محوری دیگر نفوذِ درازعمر را نگه نمی‌دارد.

نشانه‌های لحظهٔ گذر: حلقهٔ اصلی تند می‌پژمرد و شل می‌شود، زیرحلقه‌ها می‌زدایند؛ نقشِ قطبش از سامان‌مند به کم‌سامان می‌چرخد؛ پله‌های مشترک از میان می‌رود و تنها خیزش‌های کندِ ویژهٔ هر باند باقی می‌ماند. بی‌آنکه خوراکِ توانمند بازگردد، برگشت در کار نیست.

سوم فرجام نخست: باز ـ هسته‌زایی (جسمِ ستاره‌گونِ فوق‌چگالِ بی‌افق)

شرایط: پس از کنار رفتنِ نوار بیرونی، نوار بحرانیِ درونی به درون می‌فشرد؛ تنش هسته آن‌قدر فرو می‌آید که پیچش پایدار دوباره خودپایدار می‌شود. پیچش‌ها به حلقه‌های ماندگار می‌بندند، رویدادهای واگشود کم‌فراز می‌شود و سهمِ ذرات ناپایدار زیر آستانهٔ نگهدارندهٔ نویز زمینه می‌آید. هندسه به «هستهٔ سخت ـ پوستهٔ نرم» بازمی‌آید: ساختاری مرکزیِ فشارپذیر، پوشیده با جامه‌ای نازک از دریای انرژی.

دیدنی‌ها: دیگر حلقهٔ اصلی و زیرحلقهٔ پایدار دیده نمی‌شود؛ به‌جای آن لکهٔ درخشانِ مرکزیِ فشرده یا حلقهٔ کوچکِ درونی پدید می‌آید ــ برآمده از هندسهٔ درونی، نه برگشت هندسی ــ و در لبه‌ها قطاع‌های دیرروشن نمی‌ماند. درجهٔ قطبش میانه است و زاویهٔ موضع دیرپاتر، وارونگی شریطی کم است؛ راستا ژئومتریِ میدانِ نزدیکِ هسته را بازمی‌تاباند. در زمان، دروازه‌داریِ سراسری غایب است؛ میکروشعله‌های سطحی یا زیرسطحی غالب‌اند و پژواک‌ها کم‌عمق و سطحی‌اند. طیفی: بازفرآوری می‌نشیند و پیوند سخت ـ نرم مستقیم‌تر می‌شود؛ اگر توده‌ای فروافتد «پس‌درخشش جهشی» داریم نه پلهٔ آستانه. پیرامون: جت‌ها عموماً خاموش‌اند؛ گاه برونیِ مغناطیدهٔ کم‌توانی می‌ماند که تنگ‌تاب نیست.

برداشت فیزیکی: باز ـ هسته‌زایی بازگشت به ستارهٔ معمولی نیست؛ حالتِ ستاره‌ایِ فوق‌چگالِ بی‌افق است؛ اسکلتِ سختِ پیچش‌های پایدار بار و هدایت را بر دوش می‌گیرد و مبادلهٔ انرژی به سطح و زیرسطح می‌رود، بی‌نیاز از دروازهٔ پوست.

چهارم فرجام دوم: حالتِ سوپِ غلیظ (جسمِ بی‌افق با هدایتِ آماری)

شرایط: نوار بیرونی کنار رفته اما نوار درونی به‌قدر کافی نفشرده است؛ تنش برای افق بسنده نیست و بااین‌همه مانعِ خودپاییِ گستردهٔ پیچش پایدار می‌شود. ناپایداری قاعده می‌شود: پیچش‌های کوتاه‌عمر پیوسته زاده و گسسته می‌شوند و رشح آن‌ها سوپی فشرده و پرنویز نگه می‌دارد. بی‌سطحِ سخت، برآیند کشش‌های گذرای بسیار بایاسی آماریِ نرم و ژرف در تنش می‌سازد که حرکت را نیرومندانه هدایت می‌کند.

دیدنی‌ها: حلقهٔ اصلیِ پایدار در کار نیست؛ بخش هسته هاله‌ای کم‌درخش با غیبتِ هستهٔ تیز؛ نور بیشتر به پوسته‌های بازفرآوریِ بیرونی می‌گراید با نور پخشی و برون‌روی‌های مه‌آلود. قطبش پایین تا میانه است، زاویهٔ موضع قطعه‌قطعه می‌گردد، نوارهای وارونگی کوتاه و پراکنده‌اند ــ کم‌تر منظم از باز ـ هسته‌زایی. در زمان، پلهٔ مشترک نداریم؛ خیزش‌های کند و دُمِ درخشانِ دراز بر زمینهٔ شراره‌های خرد و پرشمار می‌نشیند. طیفی: ستبر و بازفرآوری‌محور؛ خط‌ها نحیف و تشخیص‌های پلاسمایی کمیاب؛ بستری پهن و کم‌کنتراست در فروسرخ و زیربالمی‌متری بالا می‌آید. پیرامون: بادهای عریض، حباب‌ها و پوسته‌های گازِ گرم آشکار است؛ نسبت جرم به نور بزرگ است؛ عدسی‌ها و مدارهای نزدیک، چاهی ژرف با نور اندک را نشان می‌دهد.

برداشت فیزیکی: این حالت توده‌ای فشرده از دریای انرژی است که پیچش پایدار در آن نادَر و سست است؛ حامل‌ها اندک و شکننده‌اند؛ تابش همدوس به‌سختی سازمان می‌یابد؛ و مبادلهٔ انرژی را بازتوزیع و بازفرآوری می‌چرخاند. حاصل تاریک اما سنگین است: نزدیکِ هسته از نظر نوری تهی می‌نماید، ولی جاذبه به بیرون قوی است.

پنجم افقِ کیهانی: چیدمانِ معمول در جهانی رو به سردی

1. خوراک سرانجام ته می‌کشد؛ با سرد و تُنُک شدنِ جهان، مادهٔ تازه و آشوبِ قوی کمیاب می‌شود و تراوش دست بالا را می‌گیرد.
2. کوچک‌ها زودتر و بزرگ‌ها دیرتر دِبحرانی می‌شوند؛ راهِ کوتاه، پوستِ سبک و گذارِ نازک روند را در جرمِ کم تند می‌کند و اجرامِ بزرگ دیرتر می‌بُرند.
3. گرایش دوشاخه:
   • باز ـ هسته‌زایی وقتی آسان‌تر است که تنش بسیار بیفتد، ساختارِ راستا پایدار بماند و نویزِ ذراتِ ناپایدار تند فروبخوابد.
   • سوپِ غلیظ وقتی محتمل‌تر است که افتِ تنش میانه باشد، ناپایداری پابرجا بماند و برش پیرامونی درازدامن شود.
4. فرگشت جمعی: گروه‌های پرجت نخست جت را از دست می‌دهند و به نوارهای لبه و تراوش آهسته رو می‌آورند؛ سپس جمعیت به اقلیتی باز ـ هسته‌زا و اکثریتی سوپ‌مانند تقسیم می‌شود. هیچ‌یک دروازه‌ای هم‌ترازِ افق نگه نمی‌دارد.

این برنامهٔ زمانیِ یک منبعِ یگانه نیست؛ چینشی احتمالاتی است. در جهانی رو به سردی و فرونشست، دِبحرانی‌سازی تقریباً گریزناپذیر است؛ و پس از آن مسیر به بودجهٔ تنشِ باقی‌مانده، ژرفای انقباضِ نوارِ درونی و توان مهارِ نویزِ ذراتِ ناپایدار وابسته است.