اولین تصویر از یک سیاه چاله و افق رویدا آن

برای سال های طولانی تلسکوپ ایونت هورایزن (Event Horizon) به دنبال ثبت یک تصویر از سیاهچالهها بوده است. در واقع به جز تخیل عمومی از سیاه چاله تاکنون تصویر واقعی از آنها دیده نشده است زیرا آنها نامرئی هستند.

به گزارش تاپ دیجیت و به نقل از ساینس آلرت، قطب های گرانشی آنها به قدری قدرتمند هستند که هیچ چیز نمیتواند از آنها بگریزد. رادیوگرافی الکترومغناطیسی نظیر اشعه ایکس، اینفرارد، امواج نوری و رادیویی اجازه شناسایی آنها را می دهند.

بخشی از سیاهچاله که از آن هیچ بازگشتی نیست افق رویداد نام دارد جایی که هیچ کس دوست ندارد در آن باشد، با این حال افق رویداد کلید تصویرسازی سیاه چاله است. در حالیکه هیچ شانسی برای مشاهده سیاه چاله وجود ندارد، شانس بالایی برای مشاهده افق رویداد وجود دارد و با تشکر از تلسکوپ ایونت هورایزن به طور دقیقی نزدیک به مشاهده آن هستیم. 

بیشتر بخوانید: ثبت اولین تصویر واقعی از یک سیاه چاله

پیش از آنکه تلسکوپ ایونت هورایزن وجود داشته باشد یک اخترشناس به نام جین پیر لومینت (Jean-Pierre Luminet) در سال ۱۹۷۸ یک شکل تجسمی از سیاه چاله ارائه کرده بود. البته شکل لومینت یک تصویر واقعی نبود. او که پیشینه ای در ریاضیات نداشت از مهارت خود در شبیه سازی کامپیوتری استفاده کرد. لومینت می گوید: در آن زمان این مسئله بسیار هیجان انگیز بود و کسی حرف او را باور نمیکرد. 

او می گوید: میخواستم که فیزیک عجیب و غریب سیاهچالهها را کشف کنم و مکانیسمی پیشنهاد کردم که میتوانست به دریافت آثار غیرمستقیم آنها کمک کند. همچنین به دنبال معنا بخشیدن به آن با نام لویمنت این ایده را که یک ستاره غیر نورانی چگونه میتواند پدیده های غیرقابل مشاهده ایجاد کند را دوست داشتم. براساس داده هایی که کامپیوتر ارائه داده بود لومینت آنها را با خودکار و جوهر بصورت دستی بر روی نگاتیو پیاده سازی کرد.

تصویری که در بالا مشاهده میشود، نشان می دهد که اگر به اندازه کافی به مشاهده سیاه چاله نزدیک باشیم خواهیم دید که مواد به صورت دیسک صاف به درون سیاه چاله سقوط میکنند. البته به نظر نمی رسد که دیسک صاف باشد زیرا نیروی گرانش سیاه چاله به اندازهای قدرتمند است که نور را خم میکند. 

بیشتر بخوانید: ۱۰ واقعیت عجیب درباره سیاهچاله ها که اخیرا کشف شده

انحنای امواج نور تصویر ثانویه ایجاد کرده و به ما اجازه میدهد تا آنسوی دیسک یکپارچه را در سمت مخالف از سیاهچاله مشاهده کنیم. لومینت اولین نفر بود که مجذوب اسرار سیاهچاله شده بود ولی تنها فرد نیز نبود، افراد دیگری نیز تلاش کردند تا سیاه چالهها را به تصویر بکشند.

اولین تصویر از یک سیاه چاله و افق رویدا آن
تصویر شبیه سازی شده از سیاه چاله گارگانتوا در فیلم Interstellar

کریستوفر نولان (Christopher Nolan) در فیلم میان ستاره‌ای (Interstellar) در سال ۲۰۱۴ به دلیل آنچه که نمایش تصویری دقیق از یک سیاه چاله عنوان شده است، مورد تحسین قرار گرفت. او برای این کار تا حد زیادی یافته‌های لومینت را مورد استناد قرار داد و از مشاوره یک فیزیکدان به نام کیپ تورن (Kip Thorne) هم استفاده کرد. در نهایت برای اینکه تصویر نهایی، کمتر گیج‌کننده به نظر برسد و در فیلم زیباتر جلوه کند تا حدی ساده‌سازی شد.

تصویر شبیه سازی شده بسیار تحسین برانگیز بود اما لومینت و ترون هر دو معتقدند که یک سیاه چاله واقعی مشابه آنچه که در فیلم نولان دیدیم نخواهد بود.

اولین تصویر از یک سیاه چاله و افق رویدا آن
تصویر سیاه چاله گارگانتوا که توسط ترون و همکارانش ارائه شده است

تصویر اولیه و ثانویه از نیروهای گرانشی سیاه چاله صحیح بودند اما برخلاف تصویر لومینت دیسک نورانی یکنواخت است. به عقیده لومینت عدم تقارن نور در اطراف یک سیاه چاله مشخصه‌ بارز آن است به این دلیل که سیاه چاله ها بخش‌های داخلی دیسک را با سرعت نور به چرخش در می‌آورند و باعث ایجاد یک اثر دوپلر قدرتمند می‌شوند. او در یک یادداشت ۱۵ صفحه‌ای، به نقد علمی فیلم Interstellar پرداخت و ترون نیز یک کتاب را درباره این موضوع به چاپ رساند.

احتمالا متوجه شده اید که تاکنون تصاویر متفاوتی از سیاه چاله ها ارائه شده است. علت این تفاوت‌ها آن است که در برخی تصاویر، یک سیاه چاله خفته به نمایش درمی‌آید و برخی دیگر، بدون دیسک گردان یا قرص برافزایشی نمایش داده می‌شوند. 

اما به تلسکوپ افق رویداد بازگردیم که روی یک سیاه چاله کلان جرم در مرکز کهکشان راه شیری موسوم به ساگیتاریوس ای* (*Sagittarius A) متمرکز شده است. هنوز نمی‌دانیم قرار است چه چیزی را به ما نشان دهد؛ حتی این احتمال وجود دارد که داده‌های این تلسکوپ، در قالب تعدادی پیکسل تار به ما برسند. در این صورت، دانشمندان باید تلسکوپ‌های دیگری را هم به کمک آن بفرستند و دوباره تلاش کنند.

امید می‌رود موفقیت چنین پروژه‌ای درک بهتری از پلاریزاسیون انرژی تابشی، ساختار میدان گرانشی و فواره‌های نسبیتی سیاه‌چاله‌ها به ما بدهد. البته همان‌طور که لومینت هم می‌گوید هیجان‌انگیزترین چیز درباره ماموریت تلسکوپ ایونت هوریزون امکان ثبت تصویری از دیسک گردان و افق رویداد یک سیاه چاله است.

بیشتر بخوانید: شبیه سازی سیاه چاله ساگیتاریوس ای در مرکز کهکشان راه شیری

مطالب مشابه

ارسال نظر

آدرس ایمیل شما منتشر نخواهد شد.