ستاره شناسان به پشت در یک سیاهچاله رسیدند!
* اخترشناسان به کمک یک تلسکوپ مجازی به بزرگی سیاره ی زمین و با نفوذ به ژرفای قلب یک
کهکشان، به پشت در یک سیاهچاله رسیدند.
کهکشان، به پشت در یک سیاهچاله رسیدند.
 |
کهکشان بیضیگون نامدار M۸۷ دارای فواره ای تقریبن
رو به ماست، گرچه نه به سرراستی یک بلازار. بلندی این فواره به هزاران سال نوری می رسد. |
[بخوانید: * چراغ جوشکاری فضایی * M۸۷ : کهکشان بیضوی با فواره‌اش]
پژوهشگران می گویند با نگاه کردن به ماده ی چرخان دور این سیاهچاله ی غول پیکر، تایید کرده اند که همین مواد سرچشمه ی فورانی از انرژی به بلندای چند هزارسال نوری می باشد.
این بِلک ها یا فوران های انرژی که به نام فواره های نسبیتی شناخته می شوند، مواد را با سرعتی نزدیک به سرعت نور پرتاب می کنند. این فواره ها می‌توانند از این سر تا آن سر کهکشان را بپیمایند و بنابراین می توانند بر تغییرات و تکامل آن کهکشان تاثیر بگذارند.
شپرد دوئلمن، نویسنده ی اصلی این پژوهش که ستاره شناسی در رصدخانه ی هایستک MIT در وستفورد ماساچوست است می‌گوید: «دیرزمانیست که ستاره شناسان این فرض را کرده اند که سیاهچاله ها و ماده ی چرخان پیرامونشان پدیدآورنده ی فواره‌هایی هستند که در برخی کهکشان ها می بینیم، ولی ما تاکنون تلسکوپی با توان واگشایی کافی برای تایید این فرضیه نداشتیم.»
شپرد دوئلمن، نویسنده ی اصلی این پژوهش که ستاره شناسی در رصدخانه ی هایستک MIT در وستفورد ماساچوست است می‌گوید: «دیرزمانیست که ستاره شناسان این فرض را کرده اند که سیاهچاله ها و ماده ی چرخان پیرامونشان پدیدآورنده ی فواره‌هایی هستند که در برخی کهکشان ها می بینیم، ولی ما تاکنون تلسکوپی با توان واگشایی کافی برای تایید این فرضیه نداشتیم.»
 |
این تصویری از یک همانندسازی (شبیه سازی) است که
فواره ی انرژی را نشان می دهد که از یک سیاهچاله ی
چرخان که توسط قرصی از مواد برافزاینده در بر گرفته
شده برمی‌خیزد. سیاهچاله با نصف سرعت بیشینه در حال چرخش است و جرم آن هم برابر با جرم ابرسیاهچاله ی مرکزی کهکشان بیضیگون M۸۷ می باشد. "سایه" ی سیاهچاله که از خمیدگی شدید نور پدید آمده هم در این همانندسازی دیده می شود. |
به گفته ی دوئلمن، پژوهشگران با بهره از آرایه ی تازه ی خود که به نام "تلسکوپ افق رویداد" یا EHT نامیده شده، به پایه و سرچشمه ی فواره ی پرآوازه ی کهکشانی به نام M۸۷، در فاصله ی حدود ۵۴ میلیون سال نوری از زمین نگریستند.
تقریبن همه ی کهکشان ها در مرکزشان یک سیاهچاله ی ابَرپُرجرم یا ابرسیاهچاله با جرمی برابر با چند میلیون تا چند میلیارد برابر جرم خورشید دارند. دانشمندان مدت هاست که می پندارند فواره های نسبیتی از قرص برافزایشی گاز و غباری بر می خیزد که در اثر گرانش هولناک این سیاهچاله ها به سوی آنان کشیده شده، و مانند آبی که به گرد چاهک وان جریان دارد، دور سیاهچاله می چرخد.
آرایه ی تازه برای نگاه کردن به فواره ی نسبیتی M۸۷ که سیاهچاله ای به سنگینی ۷ میلیارد برابر خورشید و پهنایی به اندازه ی منظومه ی خورشیدی دارد، داده های به دست آمده از سه رصدخانه در هاوایی، کالیفرنیا، و آریزونا را درهم آمیخت.
بزرگی منطقه ای که فواره ی نسبیتی از آن جا سرچشمه می گیرد با اندازه ی برآوردی درونی ترین مدار پایدار دایره ای قرص برافزایشی M۸۷ همخوانی دارد. بزرگی این منطقه به اندازه ی حدود پنج برابر منظومه ی خورشیدی ما، یا ۷۵۰ برابر فاصله ی زمین تا خورشید است.
 |
تلسکوپ افق رویداد (EHT) یک آرایه ی رو به گسترش
از دیش های رادیویی است که با پیوستن به یکدیگر، یک تلسکوپ مجازی به بزرگی سیاره ی زمین و با توان بزرگنمایی بیش از ۲۰۰۰ برابر تلسکوپ هابل می سازند. این شیوه به نام تداخل سنج با خط مبنای بسیار بلند (VLBI) شناخته می شود و اکنون یک گروه از اخترشناسان با بهره از آن توانسته اند سرچشمه و خاستگاه فواره ی نسبیتی که از ابرسیاهچاله ی مرکزی کهکشان M۸۷ نیرو می گیرد را اندازه بگیرند. |
دوئلمن می گوید: «برای من جالب است که فکر کنم توانایی این را یافته ایم تا ناحیه ای که ماده در آن به گرد سیاهچاله می چرخد را درست پیش از آن که برای همیشه از صحنه ی روزگار محو گردد اندازه بگیریم.»
دانشمندان در این باره که آیا فواره های نسبیتی برای شکل گیری نیاز به یک سیاهچاله ی چرخان دارند یا نه مطمئن نبودند، و اگر آری، آیا احتمال پدید آمدنشان زمانی که جهت چرخش قرص برافزایشی با جهت چرخش سیاهچاله یکی باشد بیشتر است یا یکی نباشد؟
پژوهشگران دریافتند که، به گفته ی دوئلمن: «اندازه ی نقطه ی خاستگاه فواره‌ی M۸۷ به قدری کوچک است که بهترین توضیح می تواند این باشد که این سیاهچاله چرخان است و موادی که به گرد آن می گردند نیز می‌بایست در همان جهت چرخش خود سیاهچاله دورش بچرخند -- چیزی مانند سیاره ها که در همان جهت چرخش خورشید به گرد محورش به دور آن می چرخند.»
پژوهشگران دریافتند که، به گفته ی دوئلمن: «اندازه ی نقطه ی خاستگاه فواره‌ی M۸۷ به قدری کوچک است که بهترین توضیح می تواند این باشد که این سیاهچاله چرخان است و موادی که به گرد آن می گردند نیز می‌بایست در همان جهت چرخش خود سیاهچاله دورش بچرخند -- چیزی مانند سیاره ها که در همان جهت چرخش خورشید به گرد محورش به دور آن می چرخند.»
وی می افزاید: «دستاورد ما تنها نوک کوه یخ است. ما برای نگریستن به ژرفای درون یک فواره ی نسبیتی تنها از سه ایستگاه در یک تلسکوپ مجازی به بزرگی زمین بهره برده ایم. ما داریم ایستگاه های تازه و مهمی به این تلسکوپ افق رویداد می افزاییم که برای تصویربرداری از مرز یک سیاهچاله، ما را از همیشه جلوتر و نزدیک تر خواهند برد.»
این دانشمندان جزییات یافته های خود را در شماره ی آنلاین ۲۷ سپتامبر نشریه‌ی ساینس منتشر کرده اند.
در همین زمینه: * فواره هایی به بلندی یک میلیون سال نوری
واژه نامه:
 |
چرخش یک سیاهچاله تعیین می کند که قرص برافزایشی چرخان تا چقدر می تواند به افق رویدادش نزدیک شود. اگر سیاهچاله و قرص در یک جهت بچرخند (چپ)، قرص به افق رویداد نزدیک تر خواهد شد تا زمانی که سیاهچاله اصلن نچرخد (وسط) یا جهت چرخششان خلاف یکدیگر باشد (راست).
|
در همین زمینه: * فواره هایی به بلندی یک میلیون سال نوری
واژه نامه:
black hole - relativistic jet - Sheperd Doeleman - MIT - Haystack Observatory - virtual telescope - Event Horizon Telescope - galaxy - M87 - Earth - supermassive black hole - sun - accretion disk - solar system - journal Science - elliptical galaxy - simulation - EHT - radio dish - Hubble Space Telescope - Very Long Baseline Interferometry - VLBI - blazar
منبع: SPACE.com و SkyandTelescope
برگردان: یک ستاره در هفت آسمان
