حالت شب
منو
موضوعات
banner
Tahririe

دیدگاهی جدید در ارتباط با کهکشان راه شیری بررسی بهتر کهکشان از درون با تکنیک‌های جدید

332

اندازه فونت:

 سمانه سالاری

اتفاقات زیادی ممکن است در طول یک سال رخ بدهد. ابتدا تصویری از یک حلقه مشکی و نارنجی در اطراف یک کهکشان دور بود که سال گذشته نظر مجلات علمی را به خود جلب کرد و از آن به عنوان نخستین تصویر تا به امروز از یک سیاه‌چاله نام برده شد. اوایل سال جاری نیز دانشمندان تصویری از منظومه شمسی را بر اساس داده‌های بدست آمده منتشر کردند که در لبه یک موج خیره‌کننده بزرگ از ابرهای مولکولی و مهد ستاره‌ای شناور بود. این یافته‌ها، مدل ارزشمند حاضر از بازوی کهکشانی مارپیچی ما را زیر سؤال برد. مهدهای ستاره‌ای به نمایش چگونگی تولد ستاره‌ها می‌پردازند، در حالی که سیاه‌چاله‌ها نمایانگر نابودی نهایی آن‌ها هستند. ستاره‌شناسان اکنون بر اساس این دو تصویر خارق‌العاده در تقلا برای اصلاح نظریه‌های ارائه شده در مورد هر دو موضوع بوده و در همان حین، روش‌های جدید برای مشاهده بهتر کهکشان راه شیری پیدا می کنند.

سیاه‌چاله‌های عظیم -که در مرکز بیشتر کهکشان‌ها یافت می‌شوند- درگاه‌های طبیعت برای انقراض کیهانی هستند. آلبرت اینشتین آن‌ها را پیش‌بینی کرده بود و اکنون، سازندگان فیلم‌های علمی تخیلی با اشتیاق از این ایده استفاده می‌کنند. مدت‌ها بود که ثبت تصویر از سیاه‌چاله‌ها تقریباً غیرممکن می‌نمود و برای این کار باید از تلسکوپی به بزرگی سیاره زمین استفاده می‌شد. این ابزار، «تلسکوپ افق رویداد (EHT)» نام دارد که نام خود را از مرز سیاه‌چاله که دو واقعیت «شناخته شده» و «ناشناخته‌ها» را از هم جدا می‌کند، گرفته است. در افق رویداد، نور قادر به فرار نیست. از این رو، هیچ‌گاه نمی‌توان فهمید که چه چیزی در درون یک سیاه‌چاله قرار دارد. اما می‌توانیم «سایه» سیاه‌چاله را ببینیم؛ این سایه در حقیقت یک خلاء تاریک مرکزی از نور است که توسط یک حلقه درخشان از فوتون‌های ساطع شده از گاز داغ اطراف سیاه‌چاله احاطه شده است. تلسکوپ EHT برای مشاهده این سایه در سال 2017 از شبکه‌ای از هشت رصدخانه رادیویی در اطراف جهان استفاده کرد تا یک آنتن مجازی به اندازه زمین برای ثبت تصویری خارق‌العاده بسازد. این تصویر شامل مرکز کهکشان «مسیه 87 (M87)» در فاصله 60 میلیون سال نوری از زمین است که می‌تواند کل منظومه شمسی را در خود جا دهد. «شِپ دُلِمان» بنیان‌گذار و رئیس پروژه تلسکوپ EHT و تیم وی بر منبع قوی رادیویی «کمان ای* (Sgr A*)» در مرکز کهکشان راه شیری تمرکز داشتند که در آن زمان هنوز به عنوان یک سیاه‌چاله شناخته نمی‌شد. یک دهه بعد، تصویربرداری نزدیک مادون قرمز توانست حرکت چندین ستاره را در مدارهای نزدیک کمان ای* با سرعت 7/17 میلیون کیلومتر در ساعت شناسایی کند. فقط جرم فوق‌العاده متراکم یک سیاه‌چاله می‌تواند حرکت آن‌ها را توضیح دهد. محققان در سال 2007 موفق شدند برای نخستین بار یک جرم آسمانی با حجمی به وسعت 50 میلیون کیلومتر را به طور مستقیم ثبت کند. این میزان با اندازه سایه‌ای که کمان ای* بر اساس جرم مادون قرمز آن باید ایجاد می‌کرد، مطابقت داشت. در مرکز کمان ای* چیزی وجود داشت که به احتمال زیاد یک سیاه‌چاله بود.

بعد از انتشار نتایج این تحقیق در مجله نیچر در سال 2008 بود که تیم دُلِمان شروع به ساخت تلسکوپ EHT کرد تا بتواند تصویر چنین اجرام عظیمی را نیز ثبت کند. در همان سال این تیم با استفاده از همین آرایه در کالیفرنیا، آریزونا و هاوایی نشان داد که سیستم تلسکوپ چند سایته مبتنی بر «تداخل سنجی بسیار طولانی (VLBI)» در طول موج بسیار کوتاه‌تر از میزان مورد نیاز برای ثبت تصویر کمان ای* کار می‌کند. در ستاره‌شناسی رادیویی، مشاهده در طول موج‌های کوتاهتر (فرکانس‌های بالاتر) منجر به تولید تصاویر با وضوح بالاتر و دقیق‌تری می‌شود. این به نوبه خود به ستاره‌شناسان امکان می‌دهد از اجرام کوچکتر و کوچکتر تصویربرداری کنند.

سرانجام در سال 2009 دانشمندان توانستند شواهد قطعی از یک ساختار سایه مانند را در کهکشان مسیه 87 در صورت فلکی سنبله بدست بیاورند. نتایج این تحقیق که در سال 2012 منتشر شده، به همراه تحقیقات سال 2008 در مورد کمان ای* منجر به راه‌اندازی تلسکوپ مدرن EHT شد.

هدف‌گیری دو سیاه‌چاله

ادامه این مطلب را در شماره آبان ماه مجله دانشمند بخوانید.

اشتراک گذاری در شبکه های اجتماعی

تلگرام گوگل پلاس لینکدین