نخستین عکس واقعی از افق رویداد سیاهچاله منتشر شد

21
821

بیگ بنگ: اخترشناسان رصدخانه جنوبی اروپا برای نخستین‌بار توانستند از افق رویداد یک سیاهچاله عکس واقعی بگیرند. این دستاورد بی‌سابقه، حاصل همکاری زنجیره‌ای از تلسکوپ‌های غول‌پیکر در نقاط مختلف کره زمین بود که هر کدام بخشی از عملیات تهیه این تصویر را بر عهده داشته‌اند.

esoa
عکس واقعی از افق رویداد سیاهچاله کهکشان مسیه ۸۷

به گزارش بیگ بنگ، مشاهدات این گروه دانشمندان از سیاهچاله‌ کهکشان مسیه ۸۷، شاهدی قوی در حمایت از نظریه نسبیت عام آلبرت اینشتین است که در سال ۱۹۱۵ برای توضیح قوانین گرانش و رابطه‌شان با سایر نیروهای طبیعی منتشر شد. سیاهچاله مرکزی کهکشان مسیه ۸۷ در فاصله ۵۵ میلیون سال نوری از کره زمین قرار دارد. قطر این سیاهچاله‌ ۴۰ میلیارد کیلومتر است و دانشمندان آن را یک “غول” توصیف کرده‌اند. جرم آن نیز ۶.۵ میلیارد برابر خورشید است و یکی از پرجرم‌ترین سیاهچاله‌های کیهان می باشد. زوم به سیاهچاله مرکزی کهکشان مسیه ۸۷ را در زیر مشاهده نمایید:

تصویر به دست آمده از سیاهچاله مرکز کهکشان یک “حلقه آتش” درخشان را به دور حفره‌ای سیاه، نشان می‌دهد. لبه دایره سیاه، آنجایی که گازهای برافروخته وارد سیاهچاله می‌شوند، محدوده‌ای است که نیروی گرانش ِ سیاهچاله در آن چنان شدید است که حتی نور را به درون خود می‌کشد و برای همین سیاه دیده می‌شود. این نشان می دهد نظریه نسبیت اینشتین درست است، زیرا یک هلال نورانی دیدیم که در اثر پدیدۀ داپلر یک سمتش درخشان‌تر از موادی که در خلاف جهت در حرکت هستند، به نظر می آید.

black hole xray layout
عکس تلسکوپ چاندار ناسا از مرکز کهکشان مسیه ۸۷

این پژوهش توسط پروژه تلکسوپ افق رویداد(EHT) انجام شد که یک همکاری بین‌المللی شروع‌شده در سال ۲۰۱۲ با هدف مشاهده مستقیم محیط اطراف یک سیاهچاله با استفاده از شبکه‌ای جهانی از تلکسوپ‌های رادیویی است. ثبت این تصویر همزمان در کنفرانس‌های خبری در شهرهای واشنگتن، بروکسل، سانتیاگو، شانگهای، تایپه و توکیو اعلام شد.

تلسکوپ‌های تشیکل دهنده تلسکوپ افق رویداد که در جای جای کره زمین قرار دارند.

با توجه به این حقیقت که سیاهچاله‌ها نمی‌گذارند نور از آنها بگریزد، دیدنشان بسیار مشکل است. دانشمندان در این پروژه به جستجوی حلقه‌ای از نور – ماده از هم گسیخته و پرتوهای در حال چرخش با سرعتی فوق العاده در لبه «افق رویداد» – در اطراف منطقه تاریکی که سیاهچاله واقعی را نشان می‌دهد- گشتند. این منطقه را سایه سیاهچاله می‌نامند. شپرد دولمن، اخترفیزیکدان و مدیر EHT در مرکز اخترفیزیک هاروارد و اسمیتسونین در این باره گفت: «ما به چیزی دست یافته‌ایم که که تا فقط یک نسل قبل دستیابی به آن ناممکن می دانستند.»

شگل‌گیری مفهومی بنام سیاهچاله

در سال ۱۹۱۵ آلبرت اینشتین که پیش‌تر نشان داده بود که گرانش، نور را تحت تاثیر قرار می‌دهد، نظریه گرانش خود به نام نسبیت عام را مطرح کرد. چند ماه بعد یک فیزیکدان آلمانی بنام کارل شوارتزشیلد برای نخستین بار موفق به یافتن یکی از پاسخ های دقیق معادله میدان اینشتین در نسبیت عام شد. این پاسخ مربوط به یک جرم کروی ایستا بود. محاسبات شوارشیلد نشان می داد چنین جرمی را تا حد مشخصی فشرده کنیم، چگالی جرم و در نتیجه میزان انحنای فضا – زمان اطراف آن ( یا به عبارتی، شدت میدان گرانشی آن ) به حدی زیاد می شود که حتی نور هم نمی تواند از سطح آن بگریزد. گویی هاله ای بی انتها در فضا- زمان پدید آمده که چون نوری از آن بیرون نمی آید، تاریک است. به همین دلیل این پدیده «سیاه چاله » نام گرفت.

سایت علمی بیگ بنگ / منابع بیشتر: NASA , ESO


21 دیدگاه ها

  1. خیلی جالبه. واقعا درست میگن که در تاریخ علم باید بگن قبل از امروز و بعد از امروز!
    ممنون از بیگ بنگ بابت این مقاله. فقط خواهشمند هستم که توضیحات دقیق تری رو به زودی از این تصویر منتشر کنید.
    موفق باشید.

    • این چنین حرفی به کلی غلطه انیشتین سالها به خاطر این نظریه تلاش کرد و در این راستا سالهای متمادی رو صرف یاد گرفتن هندسه هذلولی کرد تا بتونه این ساختار هارو نشون بده اما اینشتین مطمئن نبود که سیاه چاله ها ممکنه وجود داشته باشند در کیهان ولی ایده وجود کرمچاله در مرکز سیاه چاله رو با اینکه اطمینان زیادی نداشت مطرح کرد

  2. ممنون از شما

    خدا رو شکر که زنده موندیم و این خبر رو شنیدیم

    فقط آقای شوارتزشیلد قبل از اینکه مقاله نسبیت عام انیشتین چاپ بشه، مقاله‌ی خودش رو چاپ کرد

    هر دو مقاله تو یه مجله چاپ شدند اما مقاله شوارتزشیلد ۳ یا ۴ شماره جلوتر بود

    سپاس، موفق باشید

  3. این نوری که به شکل حلقه دیده میشه احیانا نباید کره ای باشه و در سرتاسر سیاهچاله وجود داشته باشه؟
    این چیزی که ما دیدیم مثه حلقه های زحل میمونه(مثلا) یعنی اینجوری باید تصور کرد که پشت و روی این سیاهچاله هیچ گازی نیست و صرفا یه حلقه هست! مگه داریم
    منطقیش اینه که باید کل سیاهچاله با نور پوشیده بشه و عملا مثل یه ستاره به نظر بیاد

    • اگه سیاهچاله رو به صورت یک کره ی سه بعدی در نظر بگیریم؛ کلیه ی نورهای ناشی از گازهای برافروخته از تمامی جهت به سمت سیاهچاله حرگت میکنن. اکر زاویه ی دید خودمون به سیاهچاله رو عمود بر صفحه ی عکس در نظر بگیریم، نورهایی که عمود بر صفحه ی عکس از پشت سیاهچاله به سمت اون حرکت میکنند بصورت کامل وارد اون شده و عملا در این سمت که ما هستیم چیزی از اون ها دیده نمیشه چون سیاهچاله اونها رو بلعیده. نورهایی که عمود بر صفحه وارد سیاهچاله نمیشن و دارای یک زاویه نسبت به خط عمود بر صفحه ی عکس هستن دچار انحراف میشن. این نورها دو دسته میشن. تعدادی که در افق رویداد سیاهچاله باشن مثل قبل بلعیده شده و ما بازهم قادر به دیدنشون نیستیم. ولی اونهایی که دارای فاصله ی کافی و زاویه مناسب باشن، به نحوی دچار خمیدگی میشن که پس از انحراف کامل به سمت زمین حرکت میکنن و اینها همون نورهایی هستند که ما اطراف سیاهچاله میبینیم.
      اگر تمام زوایای ورود نور به سیاهچاله رو در نظر بگیرین هرگز نمیتونید زاویه ای رو پیدا کنید که پس از انحراف، مسیر نور دقیقا از وسط قسمت تاریک به سمت چشمان ما بیاد و به همین علت مرکز سیاه دیده میشه.

  4. برام سواله که چرا از یه سیاهچاله خیلی دور تونستن عکس بگیرن اما از سیاهچاله نزدیکترِ مرکز کهکشان خودمون فعلا نتونسته اند عکس بگیرن؟ آیا بحث اندازه است؟ یا مسائل دیگری هم دخیله؟ منظورم اینه که یعنی اندازه این سیاهچاله به قدری بزرگتره که از این مقدار فاصله تصویربرداریش از سیاهچاله های نزدیکتر ساده تره؟
    سوال بعدی اینکه آیا این سیاهچاله بزرگترین سیاهچاله کشف شده است؟
    امیدوارم در یه مطلبی این موارد رو توضیح بدین.

    ضمنا به نظر من طراحی جدید سایت زیاد جالب نیست، قبلی بهتر بود.

  5. سلام
    اگر فرمول شوارتزشیلد را برای خورشید محاسبه کنیم اگر خورشید تبدیل به سیاه چاله شود شعاع ان ۲۹۵۰ متر یا حدود ۳کیلومتر میشود که حجم ان حدود ۱۱۳ کیلومتر مکعب میشود و جرم آن برابر جرم خورشید.
    حالا شعاع این سیاهچاله ۲۰ میلیارد کیلومتر است پس حجم ان حدود ۳۳٫۴ * ۱۰^۳۰ کیلومتر مکعب میشود که حدود ۱۱٫۱ *۱۰^۳۰ برابر جرم خورشید جرم خواهد داشت

  6. کاش در مورد خانم کتی بومن که نویسنده الگوریتم خاصی واسه آشکار سازی این سیاه چاله بود هم مینوشتید. برام جالب بوده که حدود ۵میلیون گیگا بایت داده استفاده کرده(۵ پتا بایت)!!!!! عجیبه که انسان در برابر این عظمت گیتی، بسیار بسیار ناچیز هست. اما قدرتش در درک و کشف جهان فوق العادست.

  7. یه سوالی برام پیش اومده

    اگه خورشید و سیاه چاله ای که قراره بعدا تبدیل بشه بهش جرمه یکسانی دارن !
    پس چرا رفتارشون یکی نیس ؟ یکی شده ی سیاره اون یکی شده سیاهچاله !
    آیا این بخاطره اینه که چگالی سیاه چاله بینهایت میشه و فضا زمان رو به شدت خم میکنه ؟
    در حالی که خورشید اون چگالی رو نداره ؟
    نظر من اینه : خورشیدی که قراره به سیاه چاله تبدیل بشه فضا زمان رو هم به سمته خودش بیشتر خم میکنه !
    کسی نظر دیگه ای نداره ؟ ممنون میشم اگه پاسخ بدید ..

    • ستاره در زمانی که اصطلاحا زنده ست به علت فشار گازهای درونش میتونه با گرانش مقابله کنه. نتیجه ی این تقابل، فیوژن و تبدیل این گازها به گازهای سنگین تره. وقتی جرم به اندازه ی کافی زیاد باشه این فرآیند تبدیل شدن به ذرات سنگین تر میتونه اینقدر ادامه پیدا کنه که ستاره تبدیل به ستاره ی نوترونی و سیاهچاله بشه. در واقع چون سوخت ستاره تمام شده و نیروی مقاوم داخلی وجود نداره این جرم متمرکز تبدیل به تکینگی میشه و قوانین فیزیک ما تو این نقطه فرومیریزه.

دیدگاهتان را بنویسید

Please enter your comment!
Please enter your name here

این سایت از اکیسمت برای کاهش هرزنامه استفاده می کند. بیاموزید که چگونه اطلاعات دیدگاه های شما پردازش می‌شوند.