نخستین تصاویر از سیاه‌چاله مرکزی کهکشان راه شیری

در دل کهکشان

مجموعه تلسکوپ‌های افق رویداد، روز گذشته، نخستین تصاویر از سیاه‌چاله مرکزی کهکشان راه شیری را منتشر کردند؛ سیاه‌چاله‌ای که بعد از سیاه‌چاله مرکز کهکشان M87 که در سال ۲۰۱۹ تصاویرش منتشر شد، دومین سیاه‌چاله‌ای‌ست که از سوی EHT شکار می‌شود.

مجموعه تلسکوپ‌های افق رویداد، شبکه‌ای شامل ۸ تلسکوپ رادیویی در چهار قاره است که در مجموع مثل یک تلسکوپ رادیویی مجازی به اندازه کره زمین عمل می‌کند. EHT در سال ۲۰۱۷ این دو سیاه‌چاله را مشاهده کرد، اما تجزیه و تحلیل داده‌های جمع‌آوری‌شده از آنها به زمان نیاز داشت و تصاویر سیاه‌چاله اول سال ۲۰۱۹ و تصاویر سیاه‌چاله مرکز کهکشان ما دیروز منتشر شد.

از آنجا که گرانش سیاه‌چاله‌ها اجازه فرار نور را هم نمی‌دهد، تصاویری که از آنها منتشر می‌شود، در واقع شبحی از آنهاست که با نور گازهای داغی که دور سیاه‌چاله چرخیده و به داخلش سقوط می‌کند، روشن می‌شود؛ یک سایه تاریک در وسط تصویر که با ساختار حلقه‌مانند روشنی احاطه شده است.

تصویربرداری از سیاه‌چاله مرکز راه شیری با وجود فاصله کم‌تر به مراتب سخت‌تر از تصویربرداری از سیاه‌چاله مرکز M87 بوده (سیاه‌چاله مرکز M87 در فاصله ۵۵ میلیون سال نوری زمین است و سیاه‌چاله مرکزی راه شیری در فاصله ۲۷ هزار سال نوری)، چرا که سیاه‌چاله مرکز M87 یکی از بزرگ‌ترین سیاه‌چاله‌های شناخته‌شده کیهان است که جرمی حدود ۶.۵ میلیارد برابر خورشید دارد و ۱۰۰۰ برابر از سیاه‌چاله مرکز راه شیری سنگین‌تر و البته بزرگ‌تر است و به همین خاطر گازهای داغ حول آن که با سرعتی تقریبا برابر با سرعت نور حرکت می‌کنند، بین چند روز تا چند هفته طول می‌کشد تا یک دور کامل حول آن بچرخند، اما این زمان برای سیاه‌چاله مرکز راه شیری تنها چند دقیقه است. در نتیجه روشنایی و الگوی گازهای حول سیاه‌چاله مرکز راه شیری به سرعت تغییر می‌کند و تصویربرداری از آن شبیه گرفتن عکس از توله‌سگی‌ست که دم خودش را دنبال می‌کند!

مشکل دیگر به موقعیت زمین نسبت به سیاه‌چاله مرکزی راه شیری برمی‌گردد؛ جایی که زمین در لبه کهکشان واقع شده و برای شکار سیاه‌چاله مرکزی باید با نور تمام ستارگان و گاز و غبار بین‌ستاره‌ای قرارگرفته بین زمین و سیاه‌چاله مرکزی راه شیری مقابله کرد.

تصویری که از سیاه‌چاله مرکزی راه شیری منتشر شده، در واقع میانگینی از هزاران تصویری‌ست که براساس داده‌های EHT و با روش‌های محاسباتی مختلف تولید شده است.

با وجود اندازه‌های متفاوت و کهکشان‌ها و محیط متفاوتی که سیاه‌چاله‌ها در آن قرار گرفته‌اند، تصاویر نهایی آنها شبیه یکدیگر است، در واقع نزدیک لبه این سیاه‌چاله‌ها به طرز شگفت‌انگیزی به یکدیگر شباهت دارد؛ شباهتی که از حکم‌فرمایی نسبیت عام بر فیزیک سیاه‌چاله‌ها حکایت می‌کند. نکته جالب دیگر تطابق قابل توجه تصاویر گرفته‌شده با شبیه‌سازی‌های مدل‌های مبتنی بر نسبیت عام است (تیم افق رویداد علاوه بر تجزیه و تحلیل داده‌های جمع‌آوری‌شده در طول این پنج سال، شبیه‌سازی‌های بسیاری نیز از سیاه‌چاله‌ها براساس مدل‌های مختلف نظری آماده کرده بودند تا بتوانند با مشاهدات‌شان مقایسه کنند)؛ موضوعی که برای محققان گرانش‌های غیرنسبیتی خبر خوبی به شمار نمی‌رود. اندازه حلقه روشن همان چیزی‌ست که پیش‌بینی‌های نسبیت عام به ما وعده داده بود. خمش نور ناشی از گرانش عظیم سیاه‌چاله نیز در این تصویر دیده می‌شود.

دانشمندان از مدت‌ها پیش با توجه به حرکت ستاره‌های نزدیک به مرکز راه شیری حدس می‌زدند که در آنجا جرمی نامرئی و بسیار سنگین باید وجود داشته باشد و این تصاویر مهر تأییدی‌ست بر وجود سیاه‌چاله‌هایی عظیمی که در مرکز کهکشان‌ها جا خوش کرده‌اند.

 

منابع:

EHT Blog

NewScientist

شاید بپسندید مطالب بیشتر از نویسنده

ارسال یک پاسخ

آدرس ایمیل شما منتشر نخواهد شد.