پژوهشگران طرح «تلسكوپ افق رویداد» شامگاه دیروز در یك نشست خبری منتشر كردند:
نخستین تصویر ثبت شده از یك سیاهچاله فضایی
اگر تا به امروز برای به تصویركشیدن نمایی از یك سیاهچاله فضایی باید دست به دامان تصویرگران میشدیم تا با توصیف كیهانشناسان از سیاهچاله و فضای پیرامونش، نگارهای نزدیك به واقعیت را ارائه كنند، دوران همه آن خیالپردازیها عصر دیروز به پایان رسید. دانشمندان طرح تلسكوپ افق رویداد
(Event Horizon Telescope) با یك كار گروهی كمنظیر از طریق تلفیق و یكپارچهسازی دادههایی كه با روش تداخلسنجی از هشت تلسكوپ رادیویی در اقصی نقاط زمین گردآوری شد، برای اولین بار در تاریخ بشر موفق شدند تصویری واقعی از یك سیاهچاله فضایی و محیط پیرامونش در كهكشانی دیگر را ارائه كنند.
اجزای طرح تلسكوپ افق رویداد، مجموعهای از تلسكوپهای رادیویی بودند كه از مناطق نزدیك به قطب شمال تا اروپا و آمریكای شمالی و آمریكای جنوبی و در نهایت در جنوبگان مستقر شدند تا در نهایت توان تفكیك مورد نیاز را در تلسكوپی با قطر نزدیك به پهنای كره زمین مهیا كنند.
سیاهچاله چیست؟
توصیف ویژگیهای سیاهچالهها در دوردستهای فضا برآمده از نظریه نسبیت عام آلبرت اینشتین است و در نیم قرن اخیر طیف وسیعی از مطالعات كیهانشناسان را به خود اختصاص داده است. سیاهچالهها اجرام بسیار چگالی هستند كه یکی از طرق ایجاد آنها بقایای ناشی از ستارههای بسیار پرجرمتر از خورشید پس از انفجارهای ابرنواختری است. اینها در حقیقت ستارههای بسیار كوچك و فوقالعاده پرجرمی هستند كه در اطراف خود چنان جاذبه گرانشی غیرقابل تصوری را ایجاد میكنند كه حتی نور نیز مجال فرار از آن را ندارد.
فیزیكدانان با محاسبات دقیق، ناحیهای به نام افقرویداد (Event Horizon) را در اطراف سیاهچالهها مشخص میكنند كه نور هم پس از عبور از آن نمیتواند از گرانش بسیار شدید سیاهچاله خارج شود. این اجرام رازآمیز و ویژگیهای عجیبشان تا به امروز دستمایه نگارش داستانها و فیلمهای سینمایی علمی- تخیلی متعددی بودهاند. معروفترین نمونه شاید فیلم سینمایی میان ستارهای ساخته كریستوفر نولان باشد كه در آن فیلم با بهرهگیری از مشورت فیزیكدان بزرگی چون كیپ تورن، نزدیكترین و دقیقترین شبیهسازی از یك سیاهچاله فضایی به تصویر كشیده شد.
از زمانی كه موضوع سیاهچالهها در دنیای فیزیك و كیهانشناسی مطرح شد، همواره دانشمندان در پی یافتن راهی برای مشاهده و اندازهگیری ویژگیهای فیزیكی این اجرام نامتعارف و ناشناخته بودهاند تا ماهیت آنها را بیشتر آشكار كنند. از آنجا كه نور در طول موج طیف مرئی و دیگر طول موجهای طیف الكترومغناطیس نمیتواند از سیاهچاله خارج شود، طبیعتا تلسكوپهای ما قادر به ثبت تصویر مستقیمی از درون سیاهچاله نیستند و باید دست به دامان ثبت اثری از موادی در حال کشیدهشدن به سمت سیاهچاله بشویم.
این تصویر تاریخی چطور گرفته شد؟
محاسبات فیزیكدانان پیش از این نشان میداد برای دیدن افق رویداد یك سیاهچاله به تدارك تلسكوپی رادیویی نیاز است كه قطر دهانهاش دست كم به اندازه قطر كره زمین باشد! در اینجا مهندسان دست به كار شدند و طرح ساخت ارائه تلسكوپ جهانی ایوِنت هورایزِن (Event Horizon Telescope) را ارائه كردند و مجموعهای متشكل از هشت تلسكوپ رادیویی در شش ناحیه از زمین واقع در چهار كشور مختلف را ساختند كه دادههایشان از طریق تداخلسنجی با یكدیگر تركیب میشد و تقریبا همان توان تفكیكی را ارائه میكرد كه به لحاظ نظری برای ثبت تصویر از افقرویداد یك سیاهچاله مورد انتظار بود. این تلسكوپها از مناطق نزدیك به قطب شمال تا اروپا و آمریكای شمالی و آمریكای جنوبی و در نهایت در جنوبگان مستقر شده بودند. اكنون پس از چند سال جمعآوری و پردازش دادهها، سرانجام عصر چهارشنبه 21 فروردین 98 نخستین تصویر از یك سیاهچاله منتشر شد.
كیهانشناسان توانستند تصویر سیاهچاله مركزی كهكشان 87M را در فاصله 53 میلیون سال نوری یا 1020× 2/5 کیلومتری از زمین ثبت كنند. مطالعات نشان میدهد صد میلیارد كیلومتر قطر این سیاهچاله بوده و جرمش بیشتر از شش میلیارد برابر جرم خورشید است. بخش نورانی در این تصویر مربوط به قرص برافزایشی در اطراف افق رویداد سیاهچاله است و در حقیقت سیاهچاله در دل ناحیه تیره رنگ در مركز تصویر واقع شده است. همان جایی كه نور در كمند گرانش سیاهچاله گرفتار میشود، به دور ستاره مركزی به گردش در میآید و ما دیگر چیزی از آن را نمیبینیم. این تصویری واقعی از ناحیهای در عالم است كه گمان نمیكردیم روزی بتوانیم ببینیمش.
اهمیت ثبت این تصویر در این است كه نشان میدهد پیشبینیهای فیزیكدانان انطباق زیادی با واقعیت داشته است. جایی كه محاسبات نشان میداد باید یك اَبَر سیاهچاله باشد، حالا وجودش به تصویر كشیده شده است. از سوی دیگر ثبت این تصویر میتواند تایید دیگری بر درستی پیشبینیهای نظریه نسبیت عام اینشتین تلقی شود. كارشناسان میگویند ثبت این تصویر احتمال كسب جایزه نوبل را برای شپرد دولمان، مدیر گروه تحقیقاتی تلسكوپ افق رویداد را بسیار بالا خواهد برد.
از این پس باید منتظر تحولات تازهای در كیهانشناسی و مطالعه سیاهچالهها باشیم. از امروز شناخت ما از عالم وارد دوران تازهای شده است. زیرا موفق شدهایم نادیدنیترینهای عالم را حالا ببینیم.
(Event Horizon Telescope) با یك كار گروهی كمنظیر از طریق تلفیق و یكپارچهسازی دادههایی كه با روش تداخلسنجی از هشت تلسكوپ رادیویی در اقصی نقاط زمین گردآوری شد، برای اولین بار در تاریخ بشر موفق شدند تصویری واقعی از یك سیاهچاله فضایی و محیط پیرامونش در كهكشانی دیگر را ارائه كنند.
اجزای طرح تلسكوپ افق رویداد، مجموعهای از تلسكوپهای رادیویی بودند كه از مناطق نزدیك به قطب شمال تا اروپا و آمریكای شمالی و آمریكای جنوبی و در نهایت در جنوبگان مستقر شدند تا در نهایت توان تفكیك مورد نیاز را در تلسكوپی با قطر نزدیك به پهنای كره زمین مهیا كنند.
سیاهچاله چیست؟
توصیف ویژگیهای سیاهچالهها در دوردستهای فضا برآمده از نظریه نسبیت عام آلبرت اینشتین است و در نیم قرن اخیر طیف وسیعی از مطالعات كیهانشناسان را به خود اختصاص داده است. سیاهچالهها اجرام بسیار چگالی هستند كه یکی از طرق ایجاد آنها بقایای ناشی از ستارههای بسیار پرجرمتر از خورشید پس از انفجارهای ابرنواختری است. اینها در حقیقت ستارههای بسیار كوچك و فوقالعاده پرجرمی هستند كه در اطراف خود چنان جاذبه گرانشی غیرقابل تصوری را ایجاد میكنند كه حتی نور نیز مجال فرار از آن را ندارد.
فیزیكدانان با محاسبات دقیق، ناحیهای به نام افقرویداد (Event Horizon) را در اطراف سیاهچالهها مشخص میكنند كه نور هم پس از عبور از آن نمیتواند از گرانش بسیار شدید سیاهچاله خارج شود. این اجرام رازآمیز و ویژگیهای عجیبشان تا به امروز دستمایه نگارش داستانها و فیلمهای سینمایی علمی- تخیلی متعددی بودهاند. معروفترین نمونه شاید فیلم سینمایی میان ستارهای ساخته كریستوفر نولان باشد كه در آن فیلم با بهرهگیری از مشورت فیزیكدان بزرگی چون كیپ تورن، نزدیكترین و دقیقترین شبیهسازی از یك سیاهچاله فضایی به تصویر كشیده شد.
از زمانی كه موضوع سیاهچالهها در دنیای فیزیك و كیهانشناسی مطرح شد، همواره دانشمندان در پی یافتن راهی برای مشاهده و اندازهگیری ویژگیهای فیزیكی این اجرام نامتعارف و ناشناخته بودهاند تا ماهیت آنها را بیشتر آشكار كنند. از آنجا كه نور در طول موج طیف مرئی و دیگر طول موجهای طیف الكترومغناطیس نمیتواند از سیاهچاله خارج شود، طبیعتا تلسكوپهای ما قادر به ثبت تصویر مستقیمی از درون سیاهچاله نیستند و باید دست به دامان ثبت اثری از موادی در حال کشیدهشدن به سمت سیاهچاله بشویم.
این تصویر تاریخی چطور گرفته شد؟
محاسبات فیزیكدانان پیش از این نشان میداد برای دیدن افق رویداد یك سیاهچاله به تدارك تلسكوپی رادیویی نیاز است كه قطر دهانهاش دست كم به اندازه قطر كره زمین باشد! در اینجا مهندسان دست به كار شدند و طرح ساخت ارائه تلسكوپ جهانی ایوِنت هورایزِن (Event Horizon Telescope) را ارائه كردند و مجموعهای متشكل از هشت تلسكوپ رادیویی در شش ناحیه از زمین واقع در چهار كشور مختلف را ساختند كه دادههایشان از طریق تداخلسنجی با یكدیگر تركیب میشد و تقریبا همان توان تفكیكی را ارائه میكرد كه به لحاظ نظری برای ثبت تصویر از افقرویداد یك سیاهچاله مورد انتظار بود. این تلسكوپها از مناطق نزدیك به قطب شمال تا اروپا و آمریكای شمالی و آمریكای جنوبی و در نهایت در جنوبگان مستقر شده بودند. اكنون پس از چند سال جمعآوری و پردازش دادهها، سرانجام عصر چهارشنبه 21 فروردین 98 نخستین تصویر از یك سیاهچاله منتشر شد.
كیهانشناسان توانستند تصویر سیاهچاله مركزی كهكشان 87M را در فاصله 53 میلیون سال نوری یا 1020× 2/5 کیلومتری از زمین ثبت كنند. مطالعات نشان میدهد صد میلیارد كیلومتر قطر این سیاهچاله بوده و جرمش بیشتر از شش میلیارد برابر جرم خورشید است. بخش نورانی در این تصویر مربوط به قرص برافزایشی در اطراف افق رویداد سیاهچاله است و در حقیقت سیاهچاله در دل ناحیه تیره رنگ در مركز تصویر واقع شده است. همان جایی كه نور در كمند گرانش سیاهچاله گرفتار میشود، به دور ستاره مركزی به گردش در میآید و ما دیگر چیزی از آن را نمیبینیم. این تصویری واقعی از ناحیهای در عالم است كه گمان نمیكردیم روزی بتوانیم ببینیمش.
اهمیت ثبت این تصویر در این است كه نشان میدهد پیشبینیهای فیزیكدانان انطباق زیادی با واقعیت داشته است. جایی كه محاسبات نشان میداد باید یك اَبَر سیاهچاله باشد، حالا وجودش به تصویر كشیده شده است. از سوی دیگر ثبت این تصویر میتواند تایید دیگری بر درستی پیشبینیهای نظریه نسبیت عام اینشتین تلقی شود. كارشناسان میگویند ثبت این تصویر احتمال كسب جایزه نوبل را برای شپرد دولمان، مدیر گروه تحقیقاتی تلسكوپ افق رویداد را بسیار بالا خواهد برد.
از این پس باید منتظر تحولات تازهای در كیهانشناسی و مطالعه سیاهچالهها باشیم. از امروز شناخت ما از عالم وارد دوران تازهای شده است. زیرا موفق شدهایم نادیدنیترینهای عالم را حالا ببینیم.
تیتر خبرها
-
حمله هوایی جواب میدهد!
-
بعد از کردستان نوبت سیستان است
-
پای سیل به هورالعظیم باز شد
-
محبوبهای نوروزی تلویزیون
-
بُرد میلیمتری با مهندسی ترامپ
-
در جست وجوی طراح آرم سپاه
-
نخستین تصویر ثبت شده از یك سیاهچاله فضایی
-
بیانیه جمعی از هنرمندان و اهالی قلم در حمایت از سپاه پاسداران انقلاب اسلامی
-
اقدام آمریکا نشاندهنده جایگاه برتر سپاه است
-
پرچمت بالاست...