دریافت پژواک نور از پشت یک سیاهچاله برای نخستین بار

برداشت هنری از یک شراره‌ی درخشانِ پرتو X و پژواکش که در پی فرو ریختن گازها به درون ابرسیاهچاله و بازتابِ آن از روی گازهایی که به درون سیاهچاله می‌روند. پژوهشگران برای نخستین بار پژواک‌های این شراره‌ها را که با بازتابِ پرتو ایکس در پشت سیاهچاله سازگار بود دریافت کرده‌اند

ابرسیاهچاله‌ها (سیاه‌چاله‌های کلان‌جرم) آن چنان کشش گرانشی نیرومندی دارند که می‌توانند نور را به گرد خود خم کنند. و از این راه به ما امکان دهند تا "پژواک‌ها"ی سمتی از خود را که از چشم ما پنهان است ببینیم. و اکنون ما پژواک‌های شراره‌های پرتو ایکسی که در پشت یک ابرسیاهچاله رخ می‌دهند را دیده‌ایم، چیزی که تاییدی‌ست بر پیش‌بینی نسبیت عام اینشتین.

ناحیه‌ی پیرامون یک سیاهچاله دارای سه بخش اصلی است: ۱) افق رویداد، که سفت و سخت نیست ولی معمولا به عنوان سطح سیاهچاله شناخته می‌شود. ۲) قرص برافزایشی، جایی که مواد پیش از فروکشیده شدن به درون سیاهچاله در آن انباشته می‌شوند. و ۳) تاج، ابری از ذراتِ اَبَرداغ درست بیرون از افق رویداد. در برخی از ابرسیاهچاله‌ها، تاج می‌تواند شراره‌های نیرومندی از پرتو ایکس بگسیلد.

دن ویلکینز از دانشگاه استنفورد کالیفرنیا به همراه همکارانش با بهره از تلسکوپ‌های پرتو ایکسِ نوستار و ایکس‌ام‌ام-نیوتن به رصد این شراره‌ها در ابرسیاهچاله‌ای در یک کهکشان به نام "آی زوییکی ۱" پرداخته‌اند. آنها مشاهده کردند که گاهی به دنبال یک شراره‌ی پرتو ایکس، یک شراره‌ی دوم و اندکی کم‌نورتر دیده می‌شود که دستاوردِ بازتابِ پرتوها از قرص برافزایشی در فرآیندی مانند یک پژواک است.

اخترشناسان این پژواک‌ها را در گذشته هم دیده بودند، ولی این نخستین بارست که می‌توانند پژواک‌هایی از ناحیه‌ای از قرص برافزایشی را که درست پشت سیاهچاله است ببینند. ویلکینز می‌گوید: «اگر ساده درباره‌اش بیندیشیم، این [پژواک‌ها] باید از چشم ما پنهان باشند، ولی به دلیل گرانش نیرومند سیاهچاله، این پژواک‌ها دارند خم می‌شوند [و به چشم ما می‌رسند] و می‌توانیم آنها را ببینیم.»

این تاییدی‌ست بر پیش‌بینی نسبیت عام آلبرت اینشتین درباره‌ی چگونگیِ رفتارِ نور زیر نفوذِ گرانشِ بی‌اندازه نیرومند. تواناییِ دیدنِ پژواک‌هایی از پشت سیاهچاله همچنین می‌تواند دیدگاهی نوین از چگونگیِ کارکردِ قرص‌های برافزایشی -که از درخشان‌ترین اجرام آسمانند- به ما بدهد.

ویلکینز می‌گوید: «گازهایی که به درون ابرسیاهچاله‌ها فروکشیده می‌شوند نقشی مهم در فرگشت کهکشان‌هایی که امروزه می‌بینیم بازی می‌کنند. بنابراین برای شناخت چگونگی پیدایش کهکشان‌ها و این که چگونه به اینجا رسیده‌ایم، باید به شناختی راستین از این اجرام افراطی دست بیابیم.»

پژوهشنامه‌ی این دانشمندان در نشریه‌ی نیچر منتشر شده است.

داده‌نمایی درباره‌ی نوری که از پشت سیاهچاله آمده. چارچوب‌های سمت راست: ۱) قرص چرخانی از گازهای ابرداغ که به درون سیاهچاله می‌ریزند ۲) تاج که ؤراره‌های درخشانی از پرتوی ایکس تولید می‌کند ۳) پرتوهای ایکس بازتابیده از روی قرص ۴) پژواک‌های پرتو ایکس از پشت سیاهچاله که در اثر گرانش نیرومند آن خم شده و به چشم ما رسیده‌اند

-------------------------------------------

تلگرام، توییتر، اینستاگرام و فیسبوک یک ستاره در هفت آسمان:

telegram.me/onestar_in_sevenskies
twitter.com/1star_7sky
facebook.com/1star7sky

واژه‌نامه:

supermassive black hole - echo - X-ray - general relativity - event horizon - accretion disc - corona - Dan Wilkins - Stanford University - California - NuSTAR - XMM-Newton - I Zwicky 1 - Albert Einstein - galaxy - Nature

منبع: نیوساینتیست

برگردان: یک ستاره در هفت آسمان