نکاتی جالب در رابطه با سیاهچاله مرکزی M87

    به تازگی خبر اولین عکس برداری واقعی از یک سیاهچاله در قلب کهکشان مسیه ۸۷ (M87) مانند بمب در تمام جهان صدا کرده و تمامی دوستداران علم را متحیر گردانده است!

        اینک که چند روزی از این کشف بزرگ در تاریخ کیهان شناسی گذشته و آتش هیجان ها فروکش کرده، بیایید به بررسی کمی دقیق تر و تخصصی تر این حفره تاریک در فاصله ۵۵ میلیون سال نوری بپردازیم.

با پیشتازان علم همراه باشید.

    این کشف توسط یک مجموعه رصدخانه متحد جهانی به نام افق رویداد یا EHT صورت گرفته است. در واقع عکسبرداری از سیاهچاله های بزرگ، هدف اصلی این پروژه بوده است. در ادامه با عملکرد این رصدخانه بیشتر آشنا میشویم:

    به طور دقیق، این رصدخانه از ۱۲ تلسکوپ تشکیل شده است که همگی آنها توسط اوپراتور واحدی با یکدیگر هماهنگ اند و درواقع آنها با هم کار یک تلسکوپ رادیویی بزرگ را انجام می دهند. نکته دیگر اینکه سیاهچاله ها اجرامی هستند که نوری از خود ساطع نمی کنند به همین دلیل در این رصدخانه عمدتا از تلسکوپ های رادیویی پیشرفته ای استفاده شده تا در طیف فروسرخ امواج کیهانی را دریافت کنند. (در کیهان امواج فروسرخ بسیار فراوان تر، در دسترس تر و البته اسرار آمیز تر از امواج طیف مرئی اند)

 

    همانطور که مشاهده می کنید، هر کدام از این تلسکوپ ها در یکی از نقاط کره زمین مستقر اند. حال سوال اینجاست که چرا این همه تلسکوپ از هم اینقدر دورند! اگر نزدیک و کنار هم بودند آیا هماهنگ تر کار نمی کردند؟ بسیارخب، اولا با یک کنترل هوشمند به راحتی می توان این تلسکوپ ها را برای یک هدف هدایت کرد و مسافت هیچ نقش تایین کننده ای ندارد. و اما نکته دوم، راز اصلی قدرت و کارکرد این تلسکوپ ها، دور بودنشان از یکدیگر است. می دانیم هر تلسکوپی، چه نوری باشد چه رادیویی، هر چقدر قطر بازتابنده آن (در تلسکوپ های آینه ای، قطر آینه و در تلسکوپ های رادیویی، قطر بشقاب) بیشتر باشد، تلسکوپ قوی تری خواهیم داشت که می تواند به نقاط ژرف تری چشم بدوزد. (البته در تلسکوپ های شکستی، طویل بودن مطرح است، زیرا فاقد بازتابنده اصلی می باشند).

    تا به اینجا فهمیدیم که این تلسکوپ ها در اصل نقش یک تلسکوپ را ایفا می کنند. بنابراین از این پس در اینجا آن را تلسکوپ افق رویداد می نامیم. (نه رصد خانه) این تلسکوپ ها که در نقاط مختلف قرار دارند اطلاعات را به اپراتور ارسال و با هم تطبیق می دهند، در نتیجه می توان گفت، تلسکوپ افق رویداد قطری به اندازه بخش عظیمی از سیاره ما دارد؛ حال با این تلسکوپ غول پیکر می توان به اعماق دورترین کهکشان ها راه پیدا کرد و از سیاهچاله مرکزی آنها عکسبرداری کرد!

بخش مرکزی کهکشان مسیه ۸۷ در تصویر فوق می توانید گیس (جت) هایی از گاز داغ را مشاهده کنید که از یکی از قطب های سیاهچاله مرکزی در طی میلیون ها سال درحال فوران به بیرون است. از طریق همین گیس، ردیابی سیاهچاله امکان پذیر شد.

    اکثر اخترفیزیک دانان معتقدند، تقریبا در مرکز همه کهکشان که یک سیاهچاله عظیم و پرجرم وجود دارد که بر اثر فشار ناشی از گاز ها و غبار های بخش مرکزی کهکشان که به هم نیرو وارد می کنند تشکیل شده است. با همین استدلال از ابتدا قرار بود با استفاده از تلسکوپ افق رویداد از سیاه چاله مرکزی کهکشان راه شیری و سپس M87 عکسبرداری شود (یعنی اولویت بر روی کهکشان خودمان بود) که محققین در تیم تحقیقاتی افق رویداد و اروپا، به دلایلی که در ادامه به آنها می پردازیم موفق به تهیه عکس از سیاه چاله راه شیری نشدند.

    در ابتدا تمرکز دانشمندان بر روی سیاهچاله مرکزی راه شیری بود، این سیاهچاله در مکانی به نام کمان ای (Sagittarius A*یا Sgr A*) که در محدوده مرکزی راه شیری واقع شده است، قرار دارد. کمان ای یک منبع قوی امواج رادیویی بسیار فشرده و پرجرم در مرکز کهکشان راه‌شیری است. تصور می شود که این جرم یک سیاه‌ چاله ابر پر جرم باشد. این محدوده، از لحاظ ظاهری در مرز صورت فلکی کمان و عقرب قرار گرفته و حدودا ۷۲۰ پارسک از منظومه شمسی فاصله دارد.

کمان اِی در مرکز راه شیری

    اما دانشمندان نتوانستند طبق برنامه شان از سیاهچاله درون کمان اِی عکسی تهیه کنند. براساس گفته آنها، این سیاهچاله از حفره تاریک کهکشان M87 بسیار کوچکتر و تنها ۳۰ برابر خورشید است، گرچه فاصله کمتری با ما دارد اما جرم آن نیز ۴ میلیون برابر جرم خورشید است (در مقایسه برای مسیه ۸۷، ۶ و نیم میلیارد برابر جرم خورشید است)، به همین خاطر بود که محققین فعلا از خیر این سیاهچاله گذشتند و تمرکز خود را برای شکار سیاهچاله ای که سرانجام تصویر آن در روز ۱۱ آوریل ۲۰۱۹ منتشر شد، جمع کردند.

    این عکس، یک مُهر تایید بر روی نظریه نسبیت عام آلبرد انشیتین است، نظریه ای که در طی یک قرن اخیر توانسته بود چنان وجود سیاهچاله ها را اثبات کند که، بر اساس محاسبات وی صد ها عکس تخیلی و فیلم های علمی-تخیلی از این اجرام شگفت انگیز طراحی و ساخته شوند.

    به طور کلی، سیاهچاله ها انواع مختلفی دارند و از جهت نوع و اندازه در دسته مندی های گوناگونی جای می گیرند، برخی سیاهچاله ها دارای بار الکتریکی اند که البته این بار الکتریکی از قدرت آن ها می کاهد. برخی دیگر باردار نیستند که جزء ساده ترین ها طبقه بندی می شوند (تقریبا همه سیاهچاله ها باردار اند اما نوع ساده آنها، دارای بار بسیار ناچیزی هستند)، به سیاهچاله های باردار، رایزنر-نوردستروم می گویند. آنها معمولا به علت وجود بار در افق خود، بخشی از مواد را که وارد افق رویداد می شوند را با سرعت بسیار بالا و گاهی نزدیک به سرعت نور، از قطبین خود به بیرون پرتاب می کنند و از این جهت جت هایی را تشکیل می دهند. (می بینیم همه سیاهچاله ها آنقدر ها هم مکنده نیستند!!!)

اطراف سیاهچاله ها نیز به دلیل وجود گاز های داغ موسوم به قرص برافزایشی بسیار روشن است، این گاز های داغ به طور ترسناکی داغ هستند!

    و اما به عنوان نکته آخر؛ فاصله حفره تاریک مرکز مسیه ۸۷، ۵۵ میلیون سال نوری است. یعنی، وقتی به تصویر می نگرید، در واقع در حال تماشای یک سیاهچاله در فاصله: ۵۲۰/۰۰۰/۰۰۰/۰۰۰/۰۰۰/۰۰۰/۰۰۰ کیلومتری (۵۲۰ تریلیون) از زمین هستید!!!!

 

گروه پیشتازان علم/ به قلم امیرحسین خیابانی

درباره تیم مدیریت

این مطالب را نیز ببینید!

پیشنهاد مدل اتم جدید

  در این پست قصد داریم برای علاقمندان به فیزیک ذرات، یک طرح جدید برای …

دیدگاهتان را بنویسید

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

سه × پنج =

رفتن به نوار ابزار