یکی از باورنکردنی ترین خبرهای علمی سال‌های اخیر در نهایت اعلام شد؛ ثبت اولین تصویر مستقیم و واقعی از یک سیاهچاله غول آسا. نتیجه‌ی پژوهش گروهی بزرگ از اخترشناسان و رصدخانه‌های مختلف در نقاط مختلف دنیا که در پروژه‌ی تلسکوپ افق رویداد (EHT) گرد هم آمدند.
شگفت‌انگیزترین بخش ماجرا نمایش تصویری از ابرسیاهچاله‌ی مرکزی کهکشان M87 بود؛ نخستین تصویر از یک سیاهچاله.
رصدهای تلسکوپ افق رویداد تایید دیگری بود بر نظریه‌ی نسبیت عام آلبرت اینشتین. ذهن زیبای اینشتین کماکان و پس از گذشت صد سال مایه‌ی شگفتی بشر است.
تصویر منتشر شده از ابرسیاهچاله‌ی کهکشان M87 حلقه‌ای درخشان را در اطراف دایره‌ای تیره نمایش می‌دهد. کهکشانی که حدود ۵۵ میلیون سال نوری از زمین فاصله دارد و جرم ابرسیاهچاله‌ی مرکز آن حدود هفت میلیارد برابر جرم خورشید است. حلقه‌ی درخشانی که در تصویر دیده می‌شود در واقع درخشش مواد بسیار داغی است که در حال چرخش به دور سیاهچاله‌اند. و دایره‌ی تیره در مرکز این حلقه‌ی درخشان خود سیاهچاله است. جایی که طبیعتا نوری از آن به بیرون تابش نمی‌شود.
سیاهچاله چیست؟
سیاهچالهها اجرام بسیار چگال و فشرده‌ای هستند که گرانش بسیار قدرتمندی دارند. به حدی که حتی نور، سریع‌ترین موجود عالم، نمی‌تواند از دام گرانش آن بگریزد. سیاهچالهها انواع مختلفی دارند. سیاهچاله‌های ستاره‌ای پس از مرگ ستاره‌های پرجرم ایجاد می‌شوند و جرم‌شان تنها چند برابر جرم خورشید است. دسته‌ای دیگر از سیاهچالهها که به ابرسیاهچاله‌ها معروف هستند جرمی معادل میلیون‌ها و حتی میلیاردها برابر جرم خورشید دارند. ابرسیاهچاله‌ها در مرکز کهکشان‌های بزرگ قرار دارند.
ستاره‌های پرجرم در پایان زندگی خود به سیاهچاله تبدیل می‌شوند. سیاهچالههایی که البته کوچک و کم‌جرم هستند. اما جرم ابرسیاهچاله‌های مرکز کهکشان‌ها، که دو مورد از آن‌ها سوژه‌های رصدی تلسکوپ افق رویداد بودند، به میلیون‌ها یا حتی میلیاردها برابر جرم خورشید می‌رسد. تا سال ۲۰۱۵ تنها شواهدی که از وجود سیاهچالهها در دست بود رصدهای غیرمستقیم و تاثیرات گرانشی سیاهچالهها بود.
تا این که در سال ۲۰۱۵ و با آشکار شدن امواج گرانشی حاصل از ادغام دو سیاهچاله اولین آشکارسازی مستقیم سیاهچالهها انجام شد. گامی بسیار بزرگ که پنجره‌ای تازه را رو به کیهان گشود. اکنون اما تصویری مستقیم از یک سیاهچاله در امواج الکترومغناطیس ثبت شده که اتفاقی بسیار مهم و ارزشمند است. اکنون می‌توانیم چهره‌ی واقعی سیاهچالهها را برای اولین بار مشاهده کنیم.
ممکن است علاقه مند باشید به خواندن مقاله : سرانجام پروژه کایپر معرفی شد،اینترنت همگانی برای همه ی مردم
پیشنهاد سردبیر
سخن مدیر نجوم اکتشافات فضایی
موضوعی که کوروش رکنی مدیر نجوم اکتشافات فضایی سازمان فضایی ایران به آن پاسخ می‌دهد و به «ماگرتا» می گوید: این تصویر را باید از ابعاد مختلف مورد بررسی قرار داد. اول این‌که عکس برای بسیاری از مردم جالب بود چرا که تا حالا کسی تصویری از یک سیاهچاله ندیده بود. ده‌ها سال پیش آلبرت انیشتین نظریه‌ای داد که بر اساس آن سیاهچالههایی در کهکشان وجود دارد. در طول این سال‌ها هم این نظریه بر اساس محاسبات ریاضی و فیزیک تأیید شده بود اما منجمان نتوانستند سیاه‌چاله‌ای ببینند. چند سالی می‌شود که دانشمندان در تلاش بودند تا آثاری از این پدیده پیدا کنند تا این‌که دو روز پیش نتایج اولین تصویربرداری از سیاهچالهها منتشر شد.
مدیر نجوم اکتشافات فضایی سازمان فضایی ایران، با اشاره به این‌که دانشمندان نتوانستند هنوز سیاهچاله کهکشان راه شیری را ببینند، اظهار می‌کند: این تصویر دستاورد بزرگی برای علم نجوم است و نظریه انیشتین را ثابت کرد. هاله‌ای شدیداً درخشان به دور یک چاله سیاه به چشم می‌خورد. هاله روشن در نتیجه تابش گازهای فوق داغ در اطراف سیاهچاله در فاصله افق رویداد ایجاد شده است. درخششی که در این عکس مشاهده می‌شود ناشی از تشعشعات امواج ایکس و گامای حول سیاهچاله است. به همین دلیل است که با چنان فاصله‌ای از زمین همچنان می‌توان آن را مشاهده کرد.
سوالات متدوال پیرامون سیاهچاله غول
چرا تصویر تار است؟
با فناوری فعلی این بهترین کیفیت تصویری است که می‌توانیم به آن برسیم. رزولوشن تلسکوپ افق رویداد حدود ۲۰ میکروثانیه‌ی قوسی است. با تصویربرداری با چنین رزولوشنی می‌توان یک روزنامه در نیویورک را از پاریس مطالعه کرد!
با این وجود و با توجه به فاصله‌ی ۵۵ میلیون سال نوری کهکشان M87 از زمین این رزولوشن خیره‌کننده نیز برای ثبت تصویری باکیفیت و شارپ کافی نیست و این بهترین نمایی است که فعلا می‌توانیم ببینیم.
چرا به جای ابرسیاهچاله‌ی کهکشان M87 از ابرسیاهچاله‌ی مرکزی کهکشان خودمان تصویربرداری نشد؟
آنالیز داده‌های مربوط به کهکشان M87 قبل از داده‌های سیاهچاله‌ی مرکزی راه شیری انجام شد. طبیعتا زمانی که نتایج اولیه‌ی آنالیزها قابل قبول بود ادامه‌ی کار نیز صورت گرفت و مراحل کار تا انتها پیش رفت. اما جدا از این مسئله ابرسیاهچاله‌ی کهکشان M87 سوژه‌ی آسان‌تری نسبت به ابرسیاهچاله‌ی کهکشان راه شیری بود. چرا که تغییرات ابرسیاهچاله‌ی کهکشان راه شیری نسبت به ابرسیاهچاله‌ی کهکشان M87 بیشتر است. بنابراین ثبت تصویر از آن کار سخت‌تری است.
آیا تصویر بالا یک عکس واقعی است؟
اخترشناسان برای رسیدن به این تصویر تابش رادیویی اطراف سیاهچاله را ثبت کردند و سپس اطلاعات جمع‌آوری شده را با استفاده از کامپیوتر به آن چیزی که اکنون می‌بینیم تبدیل کردند. به عبارت دیگر این تصویر نمایش‌دهنده‌ی اطلاعاتی واقعی است که در طول موج رادیویی ثبت شده‌اند؛ اطلاعاتی که با روش‌های کامپیوتری منجر به ایجاد تصویر نهایی شده‌اند.
آیا این تصویر نظریه‌ی نسبیت عام اینشتین را تایید می‌کند؟
بله. نظریه‌ی نسبیت عام می‌تواند با توجه به جرم سیاهچاله اطلاعاتی از ساختار آن به ما بدهد. مقایسه‌ی تصویر تلسکوپ افق رویداد با نظریه‌ی نسبیت عام نشان می‌دهد که نتایج رصدها با نسبیت عام سازگار است.
پس از آن و به مدت دو سال گروه تلسکوپ افق رویداد مشغول بررسی داده‌های جمع‌آوری شده بود. حجم داده‌های گرد‌آوری شده به اندازه‌ای زیاد بود که امکان انتقال آن‌ها از طریق وب وجود نداشت و انتقال داده‌ها با کمک هارد انجام شد! همین مسئله مشکلی را در انتقال داده‌های تلسکوپ قطب جنوب ایجاد کرد. چرا که پس از پایان رصدها شرایط آب و هوایی در قطب جنوب مناسب نبود و دانشمندان مجبور شدند برای رسیدن داده‌های این تلسکوپ چند ماه منتظر بمانند. در این پروژه در مجموع ۴ پتابایت داده ذخیره شد.
در نهایت سال گذشته این تیم پژوهشی علمی به چهار گروه مختلف تقسیم شد تا تصاویر نهایی از میان حجم عظیم داده‌ها ایجاد شوند. در همین زمان داده‌های بیشتری نیز جمع‌آوری شد که البته از آن‌ها در نتیجه‌ای که روز چهارشنبه اعلام شد استفاده نشده بود. به این ترتیب همکاری بهترین رصدخانه‌های رادیویی جهان و گروهی بزرگ از دانشمندان از مراکز پژوهشی مختلف منجر به یکی از بزرگ‌ترین دستاوردهای بشر در زمینه‌ی اخترشناسی شد.
