به بهانه سالگرد ثبت نخستین عکس سیاهچاله

داستان رسیدن به نخستین تصویر سیاهچاله (قلب M87)

سالگرد ثبت نخستین عکس از سیاهچاله پر جرم در قلب کهکشان M87 که به کهکشان NGC 4486 نیز معروف است و همچنین با نام Virgo A نیز شناخته می‌شود.

دهم آوریل ۲۰۱۹، محققان از اولین شواهد بصری ثبت یک موجود تاریک در فضا پرده برداشتند. عکسی از یک سیاهچاله پر جرم در قلب کهکشان Messier 87M87) که حاصل همکاری چندین ساله بین المللی بود. سیاه‌چاله‌ها ناحیه‌ای از فضا-زمان هستند که بسیار متراکم بوده و جاذبه گرانشی بسیار شدیدی دارند به گونه‌ای که حتی نور نیز نمی‌تواند از گرانش آنها فرار کند. سیاهچاله ها فضایی بسیار تاریک و سیاه در فضا هستند، زیرا هیچ نوری نمی‌توانند داشته باشند و دانشمندان معتقدند در قلب هر کهکشان موجود در فضا یک سیاهچاله وجود دارد.

ستاره‌شناسان تاکنون سه نوع سیاه‌چاله را شناسایی کرده‌اند که بر مبنای جرمشان به سیاه‌چاله‌های ستاره‌ای (ریز سیاه‌چاله‌)، سیاه‌چاله‌های جرم متوسط (میان‌جرم) و سیاه‌چاله‌های کلان‌جرم تقسیم می‌شوند. از چند دهه پیش اخترفیزیک‌دانان فعال بر روی سیاهچاله‌ها، ذهن خود را بر روی چند سیاهچاله پرجرم که مکان آنها توسط روش‌های محاسباتی تخمین زده شده بود، معطوف کردند. دانشمندان همواره در پی راهکارهایی برای رصد چنین اجرامی بودند و با تکنولوژی‌های در دسترس رسیدن به آن محال به نظر می‌رسید. خوشبختانه به لطف پیشرفت تکنولوژی، دانشمندان توانسته‌اند به بسیاری از سوالات بشر پاسخ پیدا کنند و برای رموز بشر دلیلی پیدا کنند.

در نهایت دانشمندان تصویری از آن شیء پرده برداشتند، سیاهچاله‌ای فوق العاده غول پیکر که ۵۵ میلیون سال نوری از زمین فاصله داشته و در مرکز کهکشان M87 قرار دارد و جرم آن ۶٫۵ میلیارد برابر خورشید است. این تصویر برجسته شبیه به یک فضای خالی دایره‌ای شکل است که توسط یک حلقه لامپ یک طرفه احاطه شده است.

 
سال گذشته با ظهور ایده و تکنولوژی تداخل‌سنجی در دنیای تلسکوپ‌ها و پیشرفت و توسعه ارتباطات الکترونیکی، دانشمندان توانسته بودند با ایجاد شبکه گسترده از تلسکوپ‌های رادیویی که تا پیش از این هر کدام در نقطه‌ای از جهان سرگرم فعالیت‌های خود بودند، تلسکوپی به پهنای زمین بسازند و به همین طریق رویای دیرین محقق شد.

سرپرست تیم اخترفیزیک ناسا در واشنگتن می‌گوید: «سالها پیش فکر می‌کردیم باید تلسکوپ بسیار عظیمی بسیازیم اما با داشتن چند رادیوتلسکوپ هماهنگ که مانند یک دستگاه عمل می‌کنند توانستیم به این تصویر دست پیدا کنیم». برای رسیدن به این تصویر ستاره‌شناسان از آرایه تلسکوپی «افق رویداد» استفاده کردند که از ۸ رصدخانه مستقر در سطح زمین تشکیل شده و به طور خاص برای گرفتن اولین تصویر سیاهچاله طراحی شده بود. با همکاری چندین تلسکوپ اصطلاحا آرایه می‌گویند.

سیاهچاله‌ها را نمی‌توان مستقیم رصد کرد و تنها اثر این موجود گرانش سهمگین است که دیسکی از اجرام در حال گردش در اطراف آن سیاهچاله را مشخص می‌کند که دیسک برافزایشی شناخته می‌شود. گازهای موجود در این دیسک هنگام کشیده شدن درون سیاهچاله سرعت زیادی دارند و به دلیل اختلاف سرعت در فواصل مختلف به افق رویداد و ایجاد اصطکاک تا میلیون‌ها درجه گرم می‌شوند و شروع به تابش می‌کنند. شدت این تابش و دمای نهایی دیسک و مواد درحال بلعیده شدن ما را در مورد گرانش راهنمایی می‌کند. انباشته شدن مواد در سیاهچاله باعث تابش پرتوی ایکس می‌شود و خود سیاهچاله را سایه مشخص می‌کند. دیسک در فاصله‌ای از سیاهچاله است که نور، توان گریز دارد.

این سیاهچاله در مرکز کهکشان کهکشان بیضوی M87 با قطر ۲۴۰ هزار سال نوری و جرم بیش از ۲۰۰ برابر کهکشان ما در خوشه سنبله و فاصله ۵۵ میلیون سال نوری از ما واقع شده است و قطری برابر ۴۰ میلیارد کیلومتر و ۶.۵ میلیارد برابر جرم خورشید جرم دارد. این درحالی است که قطر سیاه‌چاله کهکشان راه شیری تنها ۴۴ میلیون کیلومتر است.

برای رصد سیاهچاله با استفاده از طول موج‌های متفاوت، رصدخانه‌های مختلف و حدود ۲۰۰ دانشمند از سراسر جهان فعالیت داشتند. تلسکوپ پرتوی گاما ناسا تغییرات کهکشان را در پرتو گاما بررسی کرد و در نهایت با استفاده از یک الگوریتم تبدیل داده به عکس به تصویری قابل درک برای چشم تبدیل شد. موفقیت تلسکوپ افق رویداد در اولین پروژه باعث تلاش دانشمندان در توسعه این سامانه شده و با قدرت شگفت خود در حال بررسی کهکشان‌های دوردست است.

مطالب پیشنهادی

نظرات

در زمینه‌ی انتشار نظرات مخاطبان، رعایت برخی موارد ضروری است:
-- لطفاً نظرات خود را با حروف فارسی تایپ کنید.
-- «
فضانما» مجاز به ویرایش ادبی نظرات مخاطبان است.
-- «
فضانما» از انتشار نظراتی که در آن‌ها رعایت ادب نشده باشد معذور است.
-- نظرات، پس از تأیید مدیر منتشر می‌شوند.

در پاسخ به