مهدیس نصراله‌زاده
مهدیس نصراله‌زاده
خواندن ۲ دقیقه·۳ سال پیش

عکسی از جنس غیرممکن‌؛ عکس سیاه‌چاله در مرکز کهکشان راه‌شیری چگونه ثبت شد؟

عکسی که مشاهده می‌کنید حاصل تلاش صدها محقق، چندین تلسکوپ و سال‌ها پژوهش است؛ تصویر سیاه‌چاله‌ واقع در مرکز راه‌شیری!

کپی‌رایت: EHT Collaboration
کپی‌رایت: EHT Collaboration

اولین تصویر سیاه‌چاله پرجرم واقع در مرکز راه‌شیری که توسط تیم ستاره‌شناسان ای‌تی‌اچ ثبت شده است، در تاریخ ٢٢ اردیبهشت ١٤٠١ منتشر شد. جالب است بدانید که سیاه‌چاله‌ها قابل مشاهده‌شدن نیستند و این موضوع به این‌ دلیل است که آنها تمام نور ورودی را به دام می‌اندازند و نوری را منعکس نمی‌کنند. پس در نتیجه عکاسی از این جسم عظیم نوعی پارادوکس است.

و اما ستاره‌شناسان ای‌تی‌اچ چگونه توانستند از این جرم آسمانی پنهان تصویربرداری کنند؟ در واقع عکسی که مشاهده می‌کنید عکس «سایه سیاه‌چاله» است، نه خود سیاه‌چاله. شبح دایره‌ای تیره که با ماده درخشان اطراف خود محاصره شده‌است.
اخترشناسان این تصویر را با استفاده از یک شبکه جهانی از رصدخانه‌های رادیویی به نام «تلسکوپ افق رویداد» (Event Horizon Telescope) ثبت کردند. تلسکوپ افق رویداد از روشی به نام «تداخل سنجی با فواصل بسیار طولانی» یا VLBI استفاده می‌کند.

تلسکوپ افق رویداد
تلسکوپ افق رویداد

در واقع تلسکوپ افق رویداد مجموعه‌ای از رصدخانه‌های رادیویی در سراسر جهان است که تلسکوپی مجازی به اندازه زمین تشکیل می‌دهند. به معنای واقعی کلمه بزرگ‌ترین تلسکوپ جهان با وضوحی بی‌مانند آفریننده این عکس است.

در آپریل ٢٠١٩، اولین عکس از سیاه‌چاله منتشر شد که ثمره هماهنگ‌سازی تلسکوپ‌ها به سمت صورفلکی کمان یا قوس (Sagittarius A) و دیگر سیاه‌چاله‌های عظیم پرجرم در دیگر کهکشان‌ها بود. این عکس معروف از سیاه‌چاله واقع در مرکز کهکشان M87 در فاصله ٥٥ میلیون سال نوری از ما گرفته شده است. این سیاه‌چاله دارای جرمی معادل شش و نیم میلیارد برابر جرم خورشید است.

سیاه‌چاله واقع در مرکز M87، کپی‌رایت: EHT Collaboration
سیاه‌چاله واقع در مرکز M87، کپی‌رایت: EHT Collaboration

و اما سیاه‌چاله ما Sagittarius A* بسیار کوچک‌تر و نزدیک‌تر است. اندازه این سیاه‌چاله معادل مدار عطارد به دور خورشید است و در فاصله ٢٦ هزار سال نوری از زمین قرار دارد. به دلیل اندازه کوچک سیاه‌چاله Sagittarius A* از سیاه‌چاله M87، مواد خردشده اطراف که به دور آن می‌چرخند بسیار سریع‌تر حرکت‌ می‌کنند.

و این بدین معناست که ظاهر سیاه‌چاله Sagittarius A* دائما در حال تغییر است. به همین دلیل سال‌ها طول کشید تا تصویری واضح و دقیق از این سیاه‌چاله با استفاده از داده‌های جمع‌آوری‌شده در طول دوره رصد سال ٢٠١٧ ثبت شود.

اگر می‌خواهید بدانید که این کار چقدر دشوار است فرض کنید که در حال عکاسی از رقصنده‌ای با حرکات سریع با تکنیک نوردهی طولانی (Long exposure photography) هستید و در نظر داشته باشید که سیاه‌چاله‌ها با سرعت چندین برابر رقصنده تغییر حالت می‌دهند.

ستاره‌شناسان می‌گویند که در آینده، با اضافه کردن رصدخانه‌های بیشتری به EHT، می‌توانند فیلم‌هایی از Sagittarius A* تهیه کنند. ویدئویی از چرخش ماده در زهکشی قبل از سقوط در پرتگاه چگونه خواهد بود؟ فعلا نمی‌دانیم.








یک دانشجوی فیزیک‌ که علاقه داره درباره ستاره‌شناسی و فیزیک ذرات، روانشناسی و فلسفه بخونه، بفهمه و بنویسه!
شاید از این پست‌ها خوشتان بیاید