به مناسبت ثبت نخستین عكس واقعی از یك سیاه چاله
تصویری كه ۱۰۰ میلیارد انسان آنرا ندیدند!
ساخت اپل آی دی: بالاخره سال ها تلاش دانشمندان به ثمر نشست و روز چهارشنبه آنها با كمك تلسكوپ ˮافق رویدادˮ برای اولین بار توانستند تصویر واقعی یك سیاه چاله را ثبت كنند. با انتشار این تصویر خیلی از افراد نسبت به آن واكنش نشان دادند، اما سوالی كه برای بیشتر افراد پیش آمده بود این است كه دلیل واضح نبودن این تصویر چیست و چندین سوال دیگر; اما به جای دیدن نیمه خالی لیوان بد نیست به نیمه پر و بسیار مهم آن باز بنگریم و آن این است كه ما افراد خوش شانسی هستیم چونكه شاید تابحال حدود ۱۰۰ میلیارد انسان روی كره زمین زندگی كرده اند اما تنها ما این شانس را داشتیم كه نخستین تصویر واقعی از یك سیاه چاله را ببینیم.
به گزارش ساخت اپل آی دی به نقل از ایسنا، دهمین روز آوریل سال جاری رویدادی بی نظیر در نجوم به وقوع پیوست و دانشمندان كه سالیان متمادی برای ثبت یك تصویر از سیاه چاله تلاش می كردند، بالاخره موفق شدند. اختر شناسان برای اولین بار در تاریخ، تصویری از یك سیاه چاله را حالا نام آنرا "Pōwehi" نامیده اند با دوربین تلسكوپ "افق رویداد" شكار كردند. نام این سیاه چاله در زبان هاوایی به معنای "منبع تاریكی زینت داده خلقت بی پایان"(embellished dark source of unending creation) است.
سیاه چاله Pōwehi چهل میلیارد كیلومتر قطر داشته و در یك كهكشان دور قرار دارد. حالا انسان ها به لطف تلسكوپ "افق رویداد" قادر به دیدن اولین تصویر از افقِ رویدادِ یك سیاه چاله كه در ۵۰۰ میلیون تریلیون كیلومتری كره زمین قرار دارد، هستند.
بدون شك سیاه چاله ها یكی از پدیده های بسیار جذاب و هیجان انگیز و در عین حال اسرارآمیز جهان هستند. این پدیده هم چنین برای اخترشناسان و اخترفیزیكدانان باز بسیار اسرارآمیز است و بنابراین است كه آنها حدود نیم قرن است كه در حال مطالعه درباره آنها هستند.
حالا دانشمندان می بایست تشكر ویژه ای از " آلبرت اینشتین" بجا آورند چونكه وی در ابتدا با نظریه هایی درباره گرانش، احتمال وجود سیاهچاله ها را بیان كرد.
سیاه چاله ها چه هستند؟
به عبارت ساده، هنگامی كه ستاره های عظیم درانتها سیكل زندگی خود، سقوط گرانشی را تجربه می كنند، سیاه چاله ها به وجود می آیند. مدتی طولانی بعد از آنكه ستاره ها آخرین سوخت هیدروژنی خودرا از دست می دهند و چندین برابر اندازه استاندارد خود كه به نام مرحله "شاخه غول پیكر سرخ"(Branch Giant Branch) شناخته می شوند، در می آیند، لایه های بیرونی آن طی یك انفجار دیدنی به نام "ابرنواختر" منفجر می شوند.
شاخه غول پیكر سرخ(RGB)، قسمتی از "شاخه غول پیكر"(Giant branch) است كه ستارهای عظیم در آن قرار دارند و پیش از احتراق هلیوم در جریان تكامل ستارگان رخ می دهد.
در ستارگان كم جرم، این انفجار یك ستاره با تراكم بسیار زیاد كه با نام "ستاره نوترونی" شناخته می شود را پشت سر می گذرانند اما در موارد ستاره های پرجرم این داستان فرق می كند چونكه این فروپاشی و انفجار تنها یك جرم فشرده كه قادر به تغییر شكل فضا- زمان اطراف خودش است را پشت سر می گذراند.
میدان گرانشی یك سیاهچاله به قدری قوی است كه هیچ چیز حتی ذرات زیر اتمی یا تابش الكترومغناطیسی (به عنوان مثال نور) باز نمی توانند از آن فرار كنند. مرز بیرونی سیاهچاله كه هیچ چیزی سپس عبور از آن نمی تواند به بیرون برگردد را "افق رویداد" می نامند. افق رویداد در نسبیت عام آلبرت اینشتین، منطقه ای از فضازمان است كه در آنجا تمام مرزهای فضا به شدت تحت تأثیر سیاه چاله است و اگر جسمی وارد این ناحیه شود، سرانجام بروی تكینگی سیاهچاله سقوط می كند. در افق رویداد، هیچ چیز نه می تواند فرار كند و نه قابل مشاهده می باشد. هر چیزی (ماده یا انرژی) كه از این مرز عبور كند، فشرده می شود، در این ناحیه انحنای فضا-زمان بی نهایت می شود و به عبارت دیگر میدان گرانشی به بی نهایت می رسد، به این ناحیه در مركز سیاهچاله، تكینگی(Singularity) می گویند.
سیاه چاله ها اندازه های متفاوتی دارند بگونه ای كه هرچه یك ستاره پرجرم تر باشد، می تواند سیاهچاله های ستاره وار (Stellar black hole) كه جرم آنها از ۱۰ تا ۱۰۰ برابر جرم خورشیدی متغیر است را ایجاد كند. سیاهچاله ستاره وار، سیاهچاله ای است كه عمدتاً از فروریزی حاصل از گرانش یك ستاره با جرم معمولی به وجود می آید و می تواند پنج تا دهها برابر خورشید جرم داشته باشد. اندازه برخی سیاه چاله های ستاره وار امكان دارد بزرگ باشد برای اینكه آنها حاصل ادغام هستند. این ادغام ها امواج گرانشی را تولید می كنند كه اینشتین در نظریه نسبیت عام باز آنرا پیش بینی كرده بود و در آن گفته بود این مساله سبب ایجاد موج در فضا زمان می شود.
دانشمندان اخیراً به لطف امكاناتی نظیر "رصدخانه موج گرانشی با تداخل سنج لیزری" یا "لایگو"(LIGO) قادر به تشخیص این امواج شدند. رصدخانه موج گرانشی با تداخل سنج لیزری یك آزمایش بزرگ فیزیكی با هدف آشكارسازی مستقیم امواج گرانشی است.
دانشمندان بر این باورند كه پروسه ادغام، سبب ایجاد "سیاه چاله كلان جرم"(SMBH) كه در مركز بیشتر كهكشان های مارپیچی و بیضوی وجود دارند، می شود. بگفته آنها هنگامی كه ادغام كهكشانی اتفاق می افتد، این "سیاه چاله های كلان جرم" باز گردهم می آیند و حتی بزرگ تر می شوند.
"كمان ای *"(Sagittarius A*) كه بعنوان نزدیكترین سیاه چاله كلان جرم شناخته می شود، در حدود ۲۶ هزار سال نوری از منظومه شمسی در مركز كهكشان ما فاصله دارد و در نزدیكی مرز صورت فلكی "كمان" و "عقرب" قرار دارد.
این سیاه چاله كلان جرم، جرمی معادل تقریباً چهار میلیون برابر خورشید است و یكی از معدود سیاهچاله هایی است كه به علت نزدیكی، اخترشناسان می توانند اجرام موجود در نزدیكی آنرا مشاهده كنند.
فاصله سیاهچاله كمان ای * از زمین
سیاهچاله "Pōwehi" یا كمان ای * در كهكشانی به نام " M87 " قرار دارد كه ۵۵ میلیون سال نوری از ما فاصله دارد. سال نوری (Light-year) یكی از یكاهایی است كه به مخفف به صورت "ly" نشان می دهند و برای سنجش طول یا درازا است كه بیشتر در محاسبات مربوط به كیهان شناسی و نجوم به كار می رود. سال نوری طبق تعریف برابر است با مسافتی است كه نور در خلاء در مدت یك سال طی می كند و تقریباً برابر است با ۹ پتامتر (9Pm) كه عددی معادل ۹.۴۶۰.۷۳۰.۴۷۲.۵۸۰.۸۰۰ متر یا تقریباً ۹.۵ هزار میلیارد كیلومتر می شود. اگر این عدد را در ۵۵ ضرب نماییم فاصله نجومی این سیاه چاله با زمین به دست می آید.
در این تعریف، دو عاملِ سرعت نور در خلاء و مدت زمانِ یك سال دخالت دارند. هم اكنون، مدت زمان دقیق سال كه باید برای محاسبهٔ مقدار سال نوری استفاده شود، به صورت بین المللی تعریف نشده است و تنها سفارش نامه ای مبتنی بر استفاده از سال رومی (یولیانی) توسط اتحادیه بین المللی اخترشناسی نمایش شده است. بر اساس این سفارش نامه، یك سال برابر است با ۳۶۵.۲۵ روز كه هر روز معادل ۸۶.۴۰۰ ثانیه می باشد، كه با احتساب تعریف سرعت نور به مقدار ۲۹۹.۷۹۲.۴۵۸ متر بر ثانیه، مقدار مسافت سال نوری معادل ۹.۴۶۰.۷۳۰.۴۷۲.۵۸۰.۸۰۰ متر خواهد بود.
طبقه بندی سیاهچاله ها
سیاه چاله ها برمبنای سه خاصیت جرم، چرخش و بار به سه دسته تقسیم می شوند. بر طبق این خاصیت ها، دانشمندان چهار نوع سیاهچاله را شناسایی كرده اند. نخستین نوع آنها سیاه چاله های اولیه(Primordial Black Holes) هستند و كمتر از یك دهم میلی متر قطر دارند و جرمی برابر جرم سیاره زمین دارند.
سیاه چاله های اولیه یك طبقه صرفاً فرضی از سیاه چاله ها هستند و اعتقاد بر این است كه مدت كمی سپس "بیگ بنگ "شكل گرفته اند. بر طبق یك نظریه كه استیون هاوكینگ در سال ۱۹۷۲ مطرح نمود، این سیاهچاله ها می توانند مسئول ایجاد "جرم گمشده" (ماده تاریك) جهان باشند.
نوع دوم آنها سیاهچاله ستاره وار هستند كه جرم آنها در حدود ۴ تا ۱۵ برابر جرم خورشید است و از یك ستاره عظیم كه درانتها عمر خود سقوط هسته ای را تجربه كرده است، به وجود آمده اند.
نوع سوم آنها سیاهچاله با جرم متوسط(Intermediate-mass black hole) هستند كه از یك انفجار ابرنواختری پدید آمده اند و با بلعیدن مقدار زیادی ماده جرم آنها بیشتر از جرم سیاه چاله ستاره وار و كمتر از سیاه چاله كلان جرم است.
آخرین نوع آنها سیاه چاله های كلان جرم هستند كه در بیشتر مراكز بزرگترین كهكشان ها وجود دارند و جرم آنها بسته به اندازه كهكشان میلیون ها تا میلیارد برابر جرم خورشید است.
البته قابل ذكر است سیاه چاله هایی باز وجود دارند كه بر طبق تنها یك خاصیت از سه خاصیت ذكر شده شناخته شده هستند كه یكی از آنها "سیاه چاله شوارتس شیلد"(Schwarzschild Black Hole ) است كه چرخش و هیچ بار الكتریكی ندارد و فقط توسط جرمش شناخته شده است. یكی دیگر از این نوع سیاه چاله ها، "سیاه چاله كِر" (Kerr Black Hole ) است و بعنوان یك سیاه چاله چرخشی شناخته می شود برای اینكه چرخش دارد اما بار الكتریكی ندارد. آخرین نوع باز موسوم به "سیاه چاله بار"(Charged Black Hole) است برای اینكه همانطور كه از نامش پیداست بار دارد اما چرخش ندارد.
تاریخچه سیاه چاله
در سال ۱۹۱۵ میلادی، "آلبرت اینشتین" با مطرح كردن كرم چاله در قلب سیاه چاله ها نشان داد كه سیاهچاله ها شاید پلی به جهان های دیگر باشند و برای نخستین بار، در نظریه "نسبیت عام" خود وجود سیاهچاله ها را بیان نمود. نظریه "نسبیت عام" آلبرت اینشتین گرانش را بعنوان یك عامل هندسی و نه یك نیرو بررسی می كند. در این نظریه فضا–زمان توسط "هندسهٔ ریمانی" (شاخه ای از هندسه دیفرانسیل) بررسی می شود.
در سال ۱۹۱۶ فیزیكدان و اخترشناس آلمانی "كارل شوارتزشیلد"(Karl Schwarzschild) اولین كسی بود كه با استفاده از نظریه نسبیت عام، چنین شرایطی را توصیف كرد. شوارتزشیلد در محاسبات خود به این نتیجه رسید كه نقطه تكینگی، فضا-زمان را سوراخ خواهد نمود. وی معتقد بود كه یك نقطه تكینگی در فضا-زمان آنچنان چاله عمیقی بوجود می آورد كه حتی سرعت نور هم برای فرار از آن كافی نخواهد بود. شوارتزشیلد بدین منظور نظریه به نام "شعاع شوارتزشیلد"(Schwarzschild radius) را بیان نمود. در سال ۱۹۱۶ شوارتز شیلد پاسخی برای نظریه نسبیت عام اینشتین یافت كه نشانگر یك سیاهچاله كروی بود.
او نشان داد كه اگر جرم یك ستاره در ناحیه ای به اندازه كافی كوچك متمركز شود، میدان گرانشی در سطح ستاره چنان قوی می شود كه حتی نور توان گریز از آنرا ندارد. همان چیزی است كه الان سیاهچاله می نامیم، ناحیه ای از فضازمان كه به افق رویداد محدود شده است و امكان ندارد از آن، چیزی همچون نور به ناظری دوردست برسد. شعاع شوارتزشیلد شعاعی است كه بر طبق معادلات متریك برای سیاهچاله ها تعیین می شود.شعاع شوارتزیلد نام شعاعی در فیزیك است كه تمام اجسام با هر جرمی كه در آن وارد می شوند در یك جا جمع می شوند كه به آن نقطه تكینگی (Gravitational singularity) گفته می شود و به منطقه ای با شعاع شوارتزیلد افق رویداد گفته می شود. بر طبق متریك شوارتز شیلد هرگاه یك جسم شعاعش از شعاع شوارتز شیلد خودش كمتر شود به یك سیاهچاله تبدیل گشته است. یعنی اجسام دیگر پیش از رسیدن به سطح جسم در شعاع شوارتز شیلد گرفتار جاذبه خیلی شدیدی می شوند ولی اگر شعاع شوارتز شیلد درون جسم قرار بگیرد یعنی كوچك تر از شعاع آن باشد، آن جسم خواص سیاهچاله را ندارد.
سال ها بعد و در سال ۱۹۳۱ این مساله توسط اخترفیزیكدان هندی- آمریكایی به نام " سوبرامانیان چاندراسخار " (Subrahmanyan Chandrasekhar) دنبال شد و وی حداكثر جرمی كه یك ستاره كوتوله ای / نوترونی سفید می تواند پیش از سقوط به یك سیاهچاله داشته باشد را محاسبه كرد. این محاسبات او به نام "حد چاندراسخار" (Limit Chandrasekhar) شناخته می شوند. حد چاندراسخار نام حدی در نجوم است كه وضعیت ستاره پس از انفجار را مشخص می كند به صورتی كه اگر جرم هسته ستاره پس از انفجار از حد چاندراسكار كمتر بود هسته ستاره به كوتوله سفید تغییر می كند (خورشید در این دسته جای می گیرد) و اگر بیشتر بود هسته ستاره به ستاره نوترونی یا سیاه چاله تبدیل می گردد. این مقدار را فیزیكدان هندی سوبرامانیان چاندراسخار به دست آورد. مقدار این حد تقریباً برابر ۱.۴ جرم خورشید است.
او متوجه شد كه در صورت به انتها رسیدن سوخت یك ستاره و توقف چرخه تولید عناصر سنگین تر، فشار گرانشی عظیم آن در یك نقطه متمركز شده و سبب "رمبش" فضا-زمان خواهد شد. با اینكه سه دانشمند فوق تلاش های مهمی برای درك افراد از سیاه چاله نمایش داده بودند اما تكینگی اخترفیزیكی در بهترین حالت بسیار نادر تصور می شد.
در همان سال "كارل گوت جنسكی"(Karl Jansky) فیزیك دان و ستاره شناسی رادیویی آمریكایی كه توسط بسیاری بعنوان "پدر نجوم رادیو" شناخته شده است، یك سیگنال رادیویی كه از مركز كهكشان راه شیری در جهت صورت فلكی قوس شكل گرفته بود را كشف كرد. این منبع رادیویی بعدها بعنوان سیاه چاله كلان جرم كمان ای * شناخته شد.
دهه ۱۹۶۰، "عصر طلایی نسبیت عام" شروع شد بگونه ای كه نسبیت عام و سیاهچاله ها تبدیل به سوژه اصلی تحقیق دانشمندان شد. برای مثال در سال ۱۹۶۷ " ژوسلین بل بورنل" (Jocelyn Bell Burnell) موفق به كشف تپ اخترها شد و در سال ۱۹۶۹ نشان داد كه آنها ستاره های نوترونی چرخانی هستند كه با سرعت بسیار زیادی دوران می كنند و پالس های مداومی از انرژی تابشی به همراه خطوط میدان مغناطیسی قوی را از خود منتشر می كنند. بعضی از تپ اخترها باز پرتوهای ایكس تابش می كنند. ستاره های نوترونی در حقیقت بقایای هستهٔ ستارهٔ منفجر شده ای هستند كه حجم كوچك و چگالی بسیار بالایی دارند.
اوایل دهه ۱۹۷۰ استیون هاوكینگ فیزیكدان نامی بریتانیایی تحقیقات او و دیگر دانشمندان فیزیك نظری، به ترمودینامیك سیاه چاله منجر گردید. همانند ترمودینامیك، این قوانین باز رابطه بین جرم و انرژی، ناحیه و انتروپی و گرانشی و درجه حرارت را بیان می كند.
ترمودینامیك سیاهچاله شاخه ای از علم فیزیك است كه به مطالعه قوانین ترمودینامیك در افق رویداد سیاهچاله می پردازد. به همان اندازه كه مطالعه مكانیك آماری مربوط به تابش سیاهچاله منجر به ظهور نظریه مكانیك كوانتومی شد، كوشش برای فهمیدن مكانیك آماری سیاهچاله تأثیر شدیدی روی درك گرانش كوانتومی داشت كه در نهایت منجر به فرمول بندی اصل تمام نگاری(holographic principle) شد.
هاوكینگ معتقد بود كه سیاهچاله ها حرارت دارند و چون اجسام داغ گرما از دست می دهند، در نهایت تبخیر شده و ناپدید می شوند. در سال ۱۹۷۰ میلادی باز دانشمندی به نام "یاكوب بكنشتاین" بیان كرد كه آنتروپی سیاهچاله ها با منطقه ای در سیاهچاله به نام "افق رویداد" مرتبط می باشد و بیشینه آنتروپی سیاه چاله اندازه مشخصی دارد. در فیزیك نظری، نظریهٔ میدان های كوانتومی(QFT) چارچوبی نظری برای ساختن مدلهای مكانیك كوانتومی از ذرات زیراتمی در فیزیك ذرات و شبه ذره ها در فیزیك ماده چگال است. یك نظریه میدان كوانتومی، ذرات را به شكل حالاتی برانگیخته از میدان فیزیكی زمینه می بیند، بنابراین این ذرات "كوانتای" میدان نامیده می شوند. كارهای هاوكینگ به توضیح نتایج "یاكوب بكنشتاین" كمك كرد و هاوكینگ در سال ۱۹۷۴، نظریه ای را درباره سیاه چاله ها نمایش كرد كه در آن عنوان شده بود كه با وجود جاذبه و جرم عظیمی كه این هیولاهای فضایی دارند، امواج رادیویی در شرایطی خاص از دام آنها خارج و به سمت فضا گسیل می شوند.
نظریه "تابش هاوكینگ" تابش جسم سیاه است كه پیش بینی می شود به خاطر تأثیر كوانتومی در نزدیكی افق رویداد، از سیاه چاله تابیده شده باشد. این نظریه بر طبق نظریهٔ میدان های كوانتومی و نسبیت عام اینشتین نمایش شد.
تابش هاوكینگ موجب كاهش جرم و انرژی سیاه چاله می شود كه به تبخیر سیاه چاله شناخته می شود. به همین خاطر سیاه چاله هایی كه جرم آنها به روش دیگری افزایش نمی یابد با گذر زمان جرم آن كاهش یافته و در پایان، از بین می روند. پیش بینی می شود كه تابش ریز سیاه چاله ها، بیشتر از سیاه چاله های بزرگ تر باشد. بدین سبب با سرعت بیشتری كوچك شده و از میان می رود.
هاوكینگ در مقاله خود به دنبال یافتن این مساله بوده است كه برای اشیایی كه در سیاهچاله می افتند، چه اتفاقی می افتد. وی در سال ۲۰۱۵ اعلام نمود كه سیاهچاله ها در اصل "خاكستری" بوده اند. هاوكینگ و همكارانش در مقاله جدید اظهار كرده اند كه اگر اطلاعات توسط سیاهچاله ها بلعیده شوند، آنتروپی آنها تغییر خواهد نمود.
وی اعلام نموده كه یك سیاهچاله كوچك به اندازه یك كوه، پرتو ایكس و پرتو گاما از خود به اندازه ۱۰ میلیون مگاوات ساطع می كند كه برای تأمین برق تمام جهان كافی است. هاوكینگ خودش آگهی داده كه احتمالاً خیلی مشكل خواهد بود كه بدون آنكه این انرژی به انسان ها لطمه بزند و تمدن بشری را نابود كند، بتوان از آن بهره برد و سیاهچاله را به اصطلاح تحت كنترل خود درآورد. یك راهكار این است كه سیاهچاله در مدار زمین و فاصله مناسب از ما قرار بگیرد تا بتوان از انرژی ساطع شده آن بهره برد.
همیشه پای یك زن در بین است
" كیتی بومن"(Katie Bouman) محققی است كه توانست با كشف یك الگوریتم به ثبت نخستین تصویر رسمی از یك سیاهچاله كمك نماید.
"كیت بومن"(Katie Bouman ) محقق فارغ التحصیل شده از دانشگاه "ام آی تی" موفق شد در سال ۲۰۱۷ یك الگوریتم را برای تلسكوپ "افق رویداد" ایجاد كند كه در نهایت منجر به ثبت نخستین تصویر از یك سیاهچاله موسوم به "ساگیتاریوسA " شد.
تصویر رسمی این سیاه چاله سپس ۱۰۴ نه تنها نظریه نسبیت عام اینشتین را به اثبات رساند بلكه برای بار دیگر نبوغ آلبرت اینشتین را به رخ تمام جهانیان كشید. حالا می بایست مشتاقانه منتظر اثبات نظریه كرم چاله و سفر در زمان باز باشیم.
چگونه سیاه چاله شناسایی شد؟
از آنجائیكه سیاه چاله ها هیچ انرژی را بازتاب نمی دهند و هیچ چیز (حتی نور) نمی تواند از آنها فرار كند بنابراین شناسایی آنها خیلی مشكل بود. با این وجود، برای چندین دهه، دانشمندان توانسته اند با مطالعه دنیای اطراف سیاه چاله، اطلاعاتی درباره آن بدست آورند.
آنها طی این مطالعات نفوذ گرانشی سیاه چاله ها بر روی ستاره های نزدیك و اجرام آسمانی اطرافشان را مورد بررسی قرار دادند. بعنوان مثال، از سال ۱۹۹۵، ستاره شناسان حركت های ۹۰ ستاره ای را كه در حال چرخش در اطراف كمان ای * هستند، را ردیابی می كنند.
بر طبق مدارهای آنها، اخترشناسان توانستند نتیجه بگیرند كه كمان ای * دارای حداقل ۲.۶ میلیون برابر جرم خورشید است كه این عدد مدتی بعد به ۴.۳ میلیون تغییر نمود. یكی از این ستاره هایی كه آنها مورد بررسی قرار داده بودند ستاره ای به نام " S۲" بود.
این ستاره بسیار با سیاه چاله ها در ارتباط بود چونكه مانند سیاه چاله قدرت انتشار بالایی در اشعه ماورا بنفش، اشعه ایكس و طول موج های اشعه گاما و فواره نسبیتی داشت و دقیقاً زمانی كه یك ماده به داخل مدار دور سیاهچاله می افتاد، این ستاره مانند یك دیسك متصل به دور سیاهچاله عمل می كرد.
كشش گرانشی قدرتمند سیاهچاله انرژی را به این دیسك منتقل می كند و موجب می شود كه به سرعت چرخش یابد و با اصطكاك گرم شود. این موجب می شود كه ماده در دیسك، انرژی را به صورت تابش الكترومغناطیسی در طول موج های مختلف منتشر كند.
فناوری هایی كه این امكان را فراهم ساخت تا دانشمندان بتوانند این تصاویر را ثبت كنند ابزارهای بسیار حساس و تلسكوپ های فوق پیشرفته ای بودند كه قادر به گرفتن تصاویر از جهان ما در قسمت های قابل مشاهده و غیر قابل مشاهده و در طیف های مختلف بودند.
طی این پروژه مهم دانشمندان از تلسكوپ افق رویداد استفاده كردند. این تلسكوپ از تعداد خیلی از رصدخانه های رادیویی یا تلسكوپ های رادیویی در سراسر جهان تشكیل شده است تا كار یك تلسكوپ بزرگ (به اندازهٔ زمین) با حساسیت و رزولوشن بالا را پدید آورد. این تلسكوپ با استفاده از تكنیك تداخل سنجی بسیار طولانی پایه(VLBI) و خیلی از آنتن های رادیویی مستقل كه صدها یا هزاران مایل از هم جدا شده اند و می توانند به صورت همزمان برای ایجاد یك تلسكوپ مجازی با قطر مؤثر كل سیاره مورد استفاده قرار گیرند، كار می كند.
تصویر سیاه چاله شكار شده توسط شبكه ای از هشت تلسكوپ در سراسر جهان ثبت شده است.
نام هشت تلسكوپی كه موفق به ثبت تصویر این سیاه چاله شدند عبارتند از:
۱. آرایه میلی متری بزرگ آتاكاما (Atacama Large Millimeter Array)
۲. تلسكوپ رادیویی ای پی ای ایكس( Atacama Pathfinder Experiment)
۳. تلسكوپ زیرمیلیمتری هاینریش هرتز (Heinrich Hertz Submillimeter Telescope)
۴. تلسكوپ رادیویی" IRAM ۳۰m millimeter radio telescope"
۵. تلسكوپ جیمز كلرك ماكسول (James Clerk Maxwell Telescope)
6. تلسكوپ "ال ام تی" (Large Millimeter Telescope)
۷. تلسكوپ "South Pole "
۸. تلسكوپ رادیویی "Submillimeter Array"
دانشمندان توسط این تلسكوپ توانستند تصویر این سیاه چاله را در كهكشانی به نام M87 كه بنا بر گفته دانشمندان از كل منظومه شمسی بزرگ تر است، ثبت كنند. جرم این سیاه چاله ۶.۵ میلیارد برابر خورشید است و یكی از سنگین ترین سیاه چاله هایی است كه گمان می رود وجود داشته باشد. مسیه ۸۷ یا M۸۷ بزرگترین كهكشان در بخش شمالی خوشه سنبله است كه در فاصله ۶۰ میلیون سال نوری از ما قرار دارد.
داده های سپس جمع آوری شدن توسط دانشمندان، سپس به هارد دیسك ها ارسال و توسط هواپیما به رصدخانه MIT Haystack در ماساچوست، ایالات متحده آمریكا، و مؤسسه ماكس پلانك رادیو نجوم، بن آلمان منتقل شد. سپس آن، داده ها به صورت متقاطع و با استفاده از ۸۰۰ كامپیوتر كه توسط یك شبكه ۴۰ گیگابایت / ثانیه متصل می شدند مورد تجزیه و تحلیل قرار گرفتند.
در حالیكه انتظار می رفت اولین تصویر از كمان ای * در آوریل ۲۰۱۷ منتشر شود، این امر به علت تلسكوپ South Pole كه در زمستان (آوریل تا اكتبر) بسته بود، به تعویق افتاد. این ها سبب شد تا پردازش داده ها به تعویق افتد و بدین سبب اولین تصویر ۱۰ آوریل ۲۰۱۹ منتشر گردید.
مرورگر شما از ویدئو پشتیبانی نمی نماید.
فایل آنرا از اینجا دانلود كنید: video/mp4
این مطلب را می پسندید؟
(1)
(0)
تازه ترین مطالب مرتبط
نظرات بینندگان در مورد این مطلب