آنجا چه خبر است؟ دانشمندان برای نخستین بار پشت یک سیاهچاله را مشاهده کردند

جمعه, ۸ام مرداد, ۱۴۰۰
اندازه قلم متن

سیاهچاله فضا را پیچ و تاب می‌دهد و میدان‌های مغناطیسی اطراف خود را خم می‌کند

دانشمندان برای نخستین بار نوری از سوی دیگر یک سیاهچاله را ثبت کردند. با توجه به اینکه سیاهچاله‌ها هر نوری را که به آن‌ها نزدیک می‌شود، تمام و کمال می‌بلعند، چنین مشاهده‌ای نه تنها دشوار بلکه کاملا غیرممکن است. اما این پژوهش جدید از یک اثر غیرمعمول استفاده کرده است که در جریان آن، نور پیرامون سیاهچاله «پژواک» داده می‌شود؛ به طوری که دانشمندان می‌توانند آن را از سمت دیگر مشاهده کنند.

این آشکارسازی پس از آن صورت می گیرد که دانشمندان پرتوهای ایکس را که از یک سیاهچاله کلان‌جرم (سیاهچاله‌ای مستقر در وسط یک کهکشان دیگر به فاصله ۸۰۰ میلیون سال نوری) به درون کیهان گسیل می‌شد، بررسی کردند.

پرتوهای ایکس یادشده الگوی عجیبی داشتند: پس از روشنایی درخشنده پرتوهای ایکس روشنایی کوچک‌تر و با تاخیری وجود داشت که در مقایسه با درخشندگی‌های واضح‌تر قبلی، در «رنگ‌های» دیگری ظاهر می‌شد. دن ویلکینز، اخترفیزیکدان از دانشگاه استنفورد، به این نکته اشاره می‌کند که به نظر می‌رسد گویا این پرتوهای ایکس از سوی دیگر سیاهچاله بازتاب داده شده‌اند اما با در نظر گرفتن اینکه سیاهچاله‌ها بیشتر به این مشهورند که نور را نابود می‌کنند تا اینکه منبع آن باشند، چنین رویدادی بسیار غیرمعمول به نظر می‌رسید. او می‌گوید: «هر نوری که به سیاهچاله وارد می‌شود، از آن بیرون نمی‌آید، از این رو ما [قاعدتا] نباید بتوانیم هیچ چیزی پشت سیاهچاله را ببینیم.»

اما این یک ویژگی کمتر شناخته شده سیاهچاله‌ها است که به این مسئله منجر شده است که آن پرتوهای اکس بتوانند مشاهده شوند. ویلکینز می‌گوید: «دلیل آنکه ما می‌توانیم آن را مشاهده کنیم، این است که آن سیاهچاله فضا را پیچ‌وتاب می‌دهد، نور را منحرف می‌کند و میدان‌های مغناطیسی اطراف خود را خم می‌کند.»

کشف نور از سوی دیگر سیاهچاله را آلبرت اینشتین در نظریه نسبیت عام خود پیش‌بینی کرده بود؛ اما چنین کشفی [درعمل] پیش از این تا به حال اتفاق نیفتاده بود و این نخستین باری است که نوری که از پشت سیاهچاله می‌آید، مستقیما مشاهده می‌شود.

این پژوهش با هدفی آغاز شد که تا حدودی با [هدف آشکارسازی] نور معمولی که یک سیاهچاله شکل می‌دهد متفاوت بود: تاجی که اطراف و بیرون سیاهچاله حلقه درست می‌کند، با فرو ریختن ماده در آن شکل می‌گیرد. این تاج یکی از درخشان‌ترین منابع پیوسته در عالم به شمار می‌رود که پرتوهای ایکسی می‌پراکند که می‌توانند برای تجزیه و تحلیل خود سیاهچاله استفاده شوند.

محققان تصور می‌کنند که این تاج زمانی که گاز به درون سیاهچاله فرو می‌ریزد شروع به شکل‌گیری می‌کند و تا میلیون‌ها درجه سانتی‌گراد داغ می‌شود. این دما به قدری زیاد است که الکترون‌ها در آن از اتم جدا می‌شوند و این میدان مغناطیسی پیچ‌و‌تاب خورده‌ای را شکل می‌دهد که فرو می‌پاشد.

ویلکینز می‌گوید: «این میدان مغناطیسی به سیاهچاله متصل می‌شود و سپس در نزدیکی آن گسیخته می‌شود و به هر چیزی اطراف آن حرارت می‌دهد و این الکترون‌های با انرژی بالا را تولید می‌کند و سپس به تولید پرتوهای ایکس ادامه می‌دهد.»

اما این پرتوهای ناگهانیِ کوچک‌تر بود که او (ویلکینز) را حیرت‌زده کرد و به یک تحقیق جدید انجامید و مشاهده اتفاقیِ سوی دیگر سیاهچاله را رقم زد؛ چیزی که تاکنون سابقه نداشته است. ویلکینز می‌گوید: «من از چند سال پیش، پیش‌بینی‌های نظری مبنی بر اینکه این پژواک‌ها چطور ظاهر می‌شوند انجام داده بودم. من آن‌ها را پیش از این در نظریه‌هایی که توسعه داده بودم مشاهده کردم و وقتی که آن‌ها را با مشاهدات تلسکوپی دیدم، توانستم ارتباط [بین نظریه و مشاهده] را درک کنم»

این مطالعه «خمش نور و پژواک پرتو ایکس از پشت یک سیاهچاله کلان‌جرم» امروز در مجله «نیچر» منتشر شده است.


به کانال تلگرام سایت ملیون ایران بپیوندید

برچسب‌ها:

هنوز نظری اضافه نشده است. شما اولین نظر را بدهید.