جدید ترین عناوین خبری امروز
کیهان‌شناس

توجه: کلمه عبور به آدرس ایمیل شما ارسال خواهد شد.

چرا نمی‌توانیم سیاه‌چاله را ببینیم؟

چرا نمی‌توانیم سیاه‌چاله را ببینیم ؟

ما تصاویری از سیارات فرا‌‌خورشیدی که صدها سال‌نوری دورتر از ما قرار دارند، ستارگانی که در حال تبدیل به ابرنواختر هستند و کهکشان‌هایی که در لبه‌ی جهان شناخته‌شده توسط انسان قرار دارند، در اختیار داریم. شاید تصور کنید تا به حال، از تمامی انواع اجرام کیهانی که می‌شناسیم، عکس‌برداری کرده‌ایم. اما مسئله این است که پس از مدت‌ها انتظار، به تازگی اولین تصویر سیاه‌چاله با استفاده از تلسکوپ افق رویداد به دست آمده است.
این تلسکوپ در واقع بزرگترین تلاش بشریت تا به امروز، برای تصویر‌برداری از محیط اطراف یک سیاه‌چاله است. هدف ما از این تصویربرداری، تنها دریافت این موضوع است که اطراف یک سیاه‌چاله چه می‌گذرد. در واقع ما هرگز نمی‌توانیم سیاه‌چاله را ببینیم و همواره دلایل فنی سد راه ما هستند.

با کیهان‌شناس همراه باشید تا بررسی کنیم: چرا نمی‌توانیم سیاه‌چاله را ببینیم.

سایه‌ای در تاریکی

ایده‌ی سیاه‌چاله‌ها از زمانی مطرح شد که آلبرت اینشتین، نظریه‌ی نسبیت عام خود را منتشر کرد. طبق این نظریه هر چه جرم یک جسم بیشتر باشد، بیشتر ساختار جهان را، که به عنوان فضا-‌زمان شناخته می‌شود، در‌هم‌می‌پیچد. این درهم‌پیچیدگی، یک کشش گرانشی را به‌وجود می‌آورد که سبب چرخش اجرام اطراف می‌شود یا حتی ممکن است سبب برخورد با همسایگان پرجرم‌تر گردد. در آن زمان اینشتین با یک مسئله‌ی آزاردهنده مواجه شد. با توجه به نظریه‌ی نسبیت عام، اگر جرم یک ستاره را به اندازه‌ی کافی فشرده کنید، قوانین فیزیک به نفع ایجاد یک تکینگی، فرو می‌ریزد. تکینگی در واقع زمانی اتفاق می‌افتد که چگالی و گرانش به بی‌نهایت برسند. در کمتر از یک سال بعد از این موضوع، دانشمندان تایید کردند که این مسئله، ناشی از خطای گرد کردن محاسباتی نیست و در واقع ستارگان پرجرم همیشه به این شکل فرو‌می‌پاشند.

احتمالا نوع نادری از سیاه‌چاله‌ سرگردان اطراف راه شیری باشد

نیروهای خاصی که در تکینگی عمل می‌کنند ناحیه‌ای کروی از فضا را تشکیل می‌دهند که دارای کشش گرانشی بسیار قوی است؛ به‌طوری‌که حتی نور هم نمی‌تواند از آن بگریزد. این همان چیزی است که ما به عنوان یک سیاه‌چاله می‌شناسیم. این تعریف بیانگر این مطلب است که هرگز از لحاظ فنی قادر به گرفتن عکس از یک سیاه‌چاله نخواهیم بود، زیرا سیاه‌چاله‌ها نور را منتشر یا منعکس نمی‌کنند. از آن‌جا که نور تنها راه برای دیدن اجسام است، پس تا حدودی به جواب این سوال می‌رسیم که چرا نمی‌توانیم سیاه‌چاله را ببینیم.

البته این فقط قسمت فنی مسئله است. به عنوان مثال، سایه‌ها نیز نور را منتشر نمی‌کنند اما با این وجود، به دلیل اختلاف نوری آن‌ها با اطرافشان، قابل دیدن هستند. این روش، برنامه‌‌ی ما برای تصویربرداری مستقیم از سیاه‌چاله است. به این صورت که از تابش‌کننده‌های نور اطراف آن، تصویربرداری کنیم.
همان‌طور که می‌دانیم، به مرز اطراف سیاه‌چاله که نشان می‌دهد کجا می‌توانید از کشش سیاه‌چاله فرار کنید و کجا نمی‌توانید، افق رویداد می‌گوییم. گاز و غباری که به سمت افق رویداد کشیده می‌شوند اما از آن عبور نمی‌کنند، تشکیل یک قرص برافزایشی می‌دهند. این قرص بر‌افزایشی با چنان سرعت زیادی به دور سیاه‌چاله می‌چرخد که دمای آن افزایش پیدا کرده و در نتیجه باعث تابش اشعه‌‌ی x و گاما می‌شود که قابل رصد با تلسکوپ است. در واقع این هدفی است که تلسکوپ افق رویداد دنبال می‌کند.

چرا نمی‌توانیم سیاه‌چاله را ببینیم؟ اعتبار تصویر: ESO / Gravity Consortium / L. Calçada
چرا نمی‌توانیم سیاه‌چاله را ببینیم؟ اعتبار تصویر: ESO / Gravity Consortium / L. Calçada

به طور باورنکردنی کوچک و فوق‌العاده دور

تلسکوپ افق رویداد، یک دستاورد بسیار مهم است. به این دلیل که این تلسکوپ شامل ترکیبی از ۱۵ تا ۲۰ تلسکوپ رادیویی است که در سراسر زمین به فاصله‌ی ۱۲۰۰۰ کیلومتر از یکدیگر قرار گرفته‌اند و تمامی آن‌ها به سمت یک جسم سماوی مشترک نشانه رفته‌اند. این تکنیک اساسا، به ما تلسکوپی به اندازه‌ی کل سیاره زمین می‌دهد. به این ترتیب، قدرت تفکیک حاصله از ترکیب این تلسکوپ‌های رادیویی، به ما اجازه می‌دهد که حتی بتوانیم حرکت یک مگس روی ماه را رصد کنیم.

سیاه‌چاله چیست؟

بر خلاف باور عامه، حتی سیاه‌چاله‌های پرجرم مرکز کهکشان‌ها نیز، نسبتا کوچک هستند. به عنوان مثال، سیاه‌چاله‌ی مرکز کهکشان راه شیری که با نام Sagittarius A شناخته می‌شود را در نظر بگیرید بهترین شانس ما برای تصویربرداری مستقیم، باید تصویربرداری از همین سیاه‌چاله باشد. زیرا بزرگترین سیاه‌چاله‌ی در آسمان ماست. اما این‌طور به نظر نمی‌آید: اگر چه Sagittarius A جرمی ۴ میلیارد برابر جرم خورشید دارد و قطر آن در فاصله‌ی بین زمین و خورشید جا‌خواهد‌گرفت، اما فاصله‌ی ۲۷۰۰۰ سال‌نوری این سیاه‌چاله از ما، نشان می‌دهد که چرا مشاهده‌ی مستقیم آن اینقدر چالش‌برانگیز است.

این دقیقا همان چیزی است که اختر‌شناسانی که بر روی تلسکوپ افق رویداد کار می‌کنند، به انجام آن اذعان دارند. این تصویر، حاصل تفسیر داده‌ها و استفاده از الگوریتم‌های خاص برای ایجاد یک تصویر واضح خواهد‌ بود. تصاویر اولیه، اندازه، شکل و محیط اطراف سیاه‌چاله‌ی پرجرم کهکشان M87 را در اختیار ما قرار دادند. از لحاظ فنی، تصویر سیاه‌چاله نمی‌تواند به شکل چاله باشد، اما مانند سایه‌ی روی دیوار اطلاعات زیادی را، به ما می‌دهد.


مترجم: عاطفه شریعتی مقدم/ ویراستار: زهرا جعفریان/ تحریریه‌ی رسانه‌ی علمی کیهان‌شناس

منبع: curiosity.com

ورود به سایت دیدگاه ها 0
avatar
  Subscribe  
Notify of

رصد و اکتشافات فضایی

نگرانی ستاره‌شناسان از صورت‌ فلکی وسیع اسپیس‌ایکس
نگرانی ستاره‌شناسان از صورت‌ فلکی وسیع اسپیس‌ایکس
48
بالاخره فهمیدیم کهکشان راه شیری چه زمانی با کهکشان آندرومدا برخورد خواهد کرد؟
کهکشان راه شیری چه زمانی با کهکشان آندرومدا برخورد خواهد کرد؟
47
چرا نمی‌توانیم سیاه‌چاله را ببینیم؟
چرا نمی‌توانیم سیاه‌چاله را ببینیم ؟
45
شایعه‌ی ساختگی بودن سفر به ماه
شایعه‌ی ساختگی بودن سفر به ماه
112
تلسکوپ TESS اولین جهان بیگانه هم‌اندازه با زمین را شناسایی کرد
66

ذرات بنیادی

ذرات بنیادی چه چیزهایی هستند؟
ذرات بنیادی چه چیزهایی هستند؟
34
فیزیکدانان با به دام انداختن ۱۰ جفت فوتون، رکورد جدیدی را ثبت کردند
فیزیکدانان با به دام انداختن ۱۰ جفت فوتون، رکورد جدیدی را ثبت کردند
73
آیا نیروی پنجم جدیدی در طبیعت یافت شده است؟
آیا نیروی پنجم جدیدی در طبیعت یافت شده است؟
2
نگاهی به آزمایشات فیزیک پیرامون یافتن ذره‌ی روح
نگاهی به آزمایشات فیزیک پیرامون یافتن ذره‌ی روح
109
هر زمانی که شما چیزی را می‌بینید، لمس می‌کنید و یا می‌بویید، در حال تجربه‌ی جهان کوانتومی هستید
هر زمانی که شما چیزی را می‌بینید، لمس می‌کنید و یا می‌بویید، در حال تجربه‌ی جهان کوانتومی هستید
115