بیگ بنگ: یک ستاره شناس هلندی قصد دارد با استفاده از شبکه‌ای جهانی از رادیوتلسکوپ‌ها، تصویری بهتر از سیاهچاله موجود در قلب کهکشان راه شیری ثبت کند.

کارشناسان بر این باورند که در وسط کهکشان راه شیری یک سیاهچاله بسیار عظیم وجود دارد. سیاهچاله‌ها که در اصل به خاطر تراکم شدید مواد شکل دهنده ستارگان از بین رفته ایجاد می‌شوند، هر گونه جسم موجود در اطراف خود را به درون می‌کشند و حتی نور نیز نمی‌تواند از آنها خارج شود. به همین دلیل شناسایی بسیاری از مشخصات سیاهچاله ها تاکنون امکان پذیر نبوده است.

دکتر هینو فالک (Heino Falcke) ستاره شناسی هلندی است که طرحی برای تصویربرداری از سیاهچاله موجود در مرکز کهکشان راه شیری ارائه کرده است. آقای فالک استاد ستاره شناسی رادیوتلسکوپی دانشگاه رادبود هلند است. او در سال 2013 موفق به دریافت کمک هزینه 14 میلیون یورویی از شواری پژوهش اروپا برای راه اندازی شبکه ای تلسکوپی برای رصد بهتر سیاهچاله‌ها شد. دکتر فالک در مصاحبه‌ای با مجله نیوساینتیست به تشریح جزئیات بیشتر این طرح خود و البته دشواری‌های موجود در این مسیر می‌پردازد.

چرا می‌خواهید از یک سیاهچاله تصویری تهیه کنید؟

حدود یک قرن پیش بود که برای اولین بار، وجود سیاهچاله‌ها توسط دانشمندان پیش بینی شد، با این حال هنوز هم درک دقیق و شفافی از آنها نداریم. حتی هنوز هم شواهد دقیقی که اثبات کننده «افق رویداد سیاهچاله» (یعنی مرزی که پس از آن هر چیزی به درون سیاهچاله بلعیده می‌شود) نداریم. افزون بر این حتی بین نظریه کوانتومی و افق رویداد همخوانی لازم وجود ندارد. به نظر می‌رسد که چیزی در این میان درست نیست و باید جزئیات این پدیده به دقت مورد واکاوی قرار گیرد.

از کجا می‌دانید که در مرکز کهکشان راه شیری، یک سیاهچاله وجود دارد؟

ستارگان در مرکز کهکشان راه شیری با سرعتی حدود 100 هزار کلیومتر در ساعت چرخش می‌کنند و این بدان معناست که در مرکز کهکشان، ماده‌ای بسیار چگال و با جرمی حدود 4 میلیون برابر جرم خورشید وجود دارد. تنها اطلاعاتی که می‌توانیم از مرکز کهکشان به دست آوریم، یک منبع امواج رادیویی است که از جرمی بنام کمان-ای*(Sagittarius A) نام دارد. این امواج رادیویی بسیار ریز و دارای طول موجی کمتر از میلیمتر است و احتمالا به خاطر خروج گازهای داغی که به داخل سیاهچاله فرو می‌روند ایجاد می‌شود.

چگونه طرح شما مبنی بر استفاده از شبکه‌ای از رادیوتلسکوپها می‌تواند به درک بهتر ما از این سیاهچاله کمک کند؟

افق رویداد سیاهچاله ی کهکشان راه شیری احتمالا 25 میلیون کیلومتر عرض دارد و 27 هزار سال نوری از ما دور است. برای ثبت امواج با طول موج کمتر از میلیمتری نیاز به رادیوتلسکوپی به اندازه کل سیاره زمین داریم. به همین دلیل است که شبکه‌ای از تلسکوپ‌های رادیویی در سراسر جهان می‌تواند به ما کمک کند تا اطلاعات دقیقی از این سیاهچاله به دست آوریم.

آیا کارشناسان آمریکایی طرح مشابهی ندارند؟

حدود 10 سال پیش بود که این طرح را با دکتر “شپ دولمان” که استاد موسسه فناوری ماساچوست است در میان گذاشتم. او اکنون مدیر پروژه تلسکوپ افق رویداد (Event Horizon Telescope) است. کار کردن ما یا آنها با مجموعه‌ای رادیوتلسکوپ‌های موجود به نتیجه دلخواه نمی‌انجامد. به همین دلیل است که ما می‌کوشیم تا شبکه‌ای جهانی را برای این کار ترتیب دهیم.

دقیقا به دنبال چه چیزی هستید؟

امیدواریم بتوانیم امواج رادیویی که ساطع شده از اطراف سیاهچاله را پیش از فرو برده شدن دریافت کنیم. نتیجه این کار به ما تصویری از چیزی شبیه به یک سایه را می‌دهد. با مقایسه اندازه، شکل و سایر مشخصات این سایه با پیش بینی‌های نظری صورت گرفته می‌توانیم نظریه نسبیت عام را مورد ارزیابی قرار دهیم. اگر این سایه دوبرابر بزرگ‌تر از پیش بینی اولیه ما باشد، می‌توانیم بگوییم که نظریه نسبیت عام نادرست است.

اصلی‌ترین چالش پیش روی شما چیست؟

فناوری این کار بسیار پیچیده است، اما خوشبختانه می‌توانیم از آن به خوبی استفاده کنیم. هر یک از تلسکوپ‌های این مجموعه باید در هر ساعت، داده ها را با سرعت بافر 64 گیگابایت در ثانیه ثبت و برای ثبت به سرورهایی با حجم چندین پتابایت که در کشورهای مختلف وجود دارد ارسال کنند. این تلسکوپ‌ها باید ساعت‌ها این حجم از اطلاعات را دریافت و ثبت کنند. خوشبختانه با کمک‌های مالی شورای پژوهش اتحادیه اروپا و نیز بنیاد ملی علوم ایالات متحده، تا حدی از نظر مالی مستقل شده‌ایم.

اولین تصویری که می‌توانیم از این سیاهچاله به دست آوریم چه زمانی است؟

در سال 2000 گفتم که شاید یک دهه بعد بتوانیم چنین کاری انجام دهیم. اما اکنون که دقیق‌تر نگاه می‌کنیم شاید ده سال آینده نیز این کار شدنی نباشد. در هر صورت فراموش نکنیم که این پروژه کاری زمانبر خواهد بود.

سایت علمی بیگ بنگ / منبع: newscientist.com

مترجم: صالح سپهری فر/ سیناپرس