نقاط سفیدی که ستاره‌ یا کهکشان‌ نیستند، سیاه‌چاله‌اند!

منتشر‌شده در businessinsider به تاریخ ۲۳ فوریه ۲۰۲۱
لینک منبع : The white dots in this image are not stars or galaxies — they're black holes

تصویر بالا ممکن است مانند یک تصویر نسبتا عادی از آسمان شب به نظر برسد، اما چیزی که شما به آن نگاه می‌کنید بسیار خاص‌تر از تنها ستاره‌های درخشان است. هر یک از این ۲۵۰۰۰ نقطه سفید یک سیاه‌چاله ابر پرجرم فعال است. و هر یک از این سیاه‌چاله‌ها مواد را در قلب یک کهکشان میلیون‌ها سال نوری دورتر می‌بلعد-- این روشی است که می‌توان به آن‌ها اشاره کرد.

در یک مطالعه جدید، ستاره‌شناسان دقیق‌ترین نقشه را تا تاریخ سیاه‌چاله‌ها در فرکانس‌های رادیویی پایین ایجاد کردند، موفقیتی که سال‌ها طول کشید و یک تلسکوپ رادیویی در اندازه اروپا برای گردآوری نیاز داشت. فرانچسکو دوگاسترین، ستاره‌شناس دانشگاه هامبورگ و یکی از نویسندگان این تحقیق، در یک خبر رسمی گفت: «این نتیجه سال‌ها کار بر روی داده‌های بسیار دشوار است.» «ما باید روش‌های جدیدی اختراع می‌کردیم تا سیگنال‌های رادیویی را به تصاویری از آسمان تبدیل کنیم.»

یک نقشه با وضوح بالا از آسمان شمالی.

وقتی که آن‌ها فقط کار زیادی انجام نمی‌دهند، سیاه‌چاله‌ها هیچ تشعشع قابل تشخیصی به آن‌ها نمی‌دهند و پیدا کردن آن‌ها را سخت می‌کنند. هنگامی که یک سیاه‌چاله به طور فعال مواد را پراکنده می‌کند -آن را از یک دیسک گرد و غبار و گاز خارج می‌کند که آن را احاطه می‌کند همانطور که آب یک تخلیه را دور می‌زند- نیروهای شدید شامل تولید تابش در طول طول‌موج‌های چن‌گانه است که ما می‌توانیم آن را در عرض وسعت فضا تشخیص دهیم.

چیزی که تصویر بالا را بسیار خاص می‌کند این است که طول‌موج‌های بسیار پایین رادیویی را پوشش می‌دهد، همانطور که توسط اشعه فرکانس پایین (LOFAR) در اروپا شناسایی شده‌است. این شبکه شامل حدود ۲۰۰۰۰ آنتن رادیویی است که در سراسر ۵۲ مکان در ۹ کشور اروپایی توزیع شده‌اند.

ممکن است علاقمند به مطالعه مقاله تخریب یک ستاره توسط ابر عظیم سیاه‌چاله متصل به منابع قوی انرژی جهان نیز باشید.

در حال حاضر، LOFAR تنها شبکه تلسکوپ رادیویی است که قادر به تصویربرداری با وضوح بالا و عمیق در فرکانس‌های زیر ۱۰۰ مگا هرتز است، که نمایی از آسمان را مانند هیچ تصویر دیگری ارائه می‌دهد. این داده‌ها، که ۴٪ از آسمان شمالی را پوشش می‌دهند، اولین نقشه بلند پروازانه شبکه برای تصویر کردن کل آسمان شمالی در فرکانس‌های بسیار پایین است، که بررسی آسمان LOFAR LBA (LoLSS) نامیده می‌شود.

چون بر روی زمین است، LOFAR مانع مهمی برای غلبه بر آن دارد که تلسکوپ‌های فضایی را پریشان نمی‌کند: یونسفر. این امر به ویژه برای امواج رادیویی با فرکانس بسیار پایین مشکل‌ساز است، که می‌توانند به فضا منعکس شوند. در فرکانس‌های زیر ۵ مگا هرتز، یونسفر به این دلیل مبهم است.

بسامدهایی که در یونسفر نفوذ می‌کنند می‌توانند با توجه به شرایط جوی تغییر کنند. برای غلبه بر این مشکل، تیم از الگوریتم‌های اجرایی ابرکامپیوترها برای اصلاح تداخل یونسفری هر چهار ثانیه استفاده کرد. در طول ۲۵۶ساعتی کهLOFAR به آسمان خیره شده بود، اصلاحات زیادی انجام شد.

این چیزی است که چنین دید روشنی از آسمان با فرکانس بسیار پایین به ما داده‌ است. «هووب روتگرینگ»، یکی از نویسندگان و ستاره‌شناس رصدخانه «لیدن هلند»، در این بیانیه گفت: «پس از سال‌ها توسعه نرم‌افزار، دیدن این که این موضوع در حال حاضر واقعا به نتیجه رسیده است، بسیار شگفت‌انگیز است.»

اصلاح یونسفر نیز فواید دیگری دارد - به ستاره‌شناسان این امکان را می‌دهد تا از داده‌های LoLSS برای مطالعه یونسفر استفاده کنند. امواج سیار یون-مدار، نوسانات سطحی و رابطه یون-مدار با چرخه‌های خورشیدی را می‌توان با جزئیات بیشتری با LoLSS مشخص کرد. این کار به دانشمندان اجازه می‌دهد تا مدل‌های یونسفری را بهتر محدود کنند. و این بررسی داده‌های جدیدی را در مورد همه انواع اشیا و پدیده‌های نجومی و همچنین اشیا کشف نشده در منطقه زیر ۵۰ مگا هرتز فراهم خواهد کرد.

نویسندگان این مطالعه نوشتند: «انتشار نهایی این بررسی، پیشرفت در سراسر طیف وسیعی از تحقیقات نجومی را تسهیل خواهد کرد» و افزودند که این کار امکان مطالعه بیش از یک میلیون طیف رادیویی با فرکانس پایین را فراهم خواهد کرد و بینش‌های منحصر به فردی را در مورد مدل‌های فیزیکی برای کهکشان‌ها، هسته‌های فعال، خوشه‌های کهکشانی و دیگر زمینه‌های تحقیقاتی فراهم خواهد کرد. این آزمایش نشان‌دهنده تلاشی منحصر به فرد برای کشف آسمان با فرکانس فوق پایین در وضوح و عمق زاویه‌ای بالا است.

این متن با استفاده از ربات مترجم مقاله نجوم ترجمه شده و به صورت محدود مورد بازبینی انسانی قرار گرفته است.در نتیجه می‌تواند دارای برخی اشکالات ترجمه باشد.

مقالات لینک‌شده در این متن می‌توانند به صورت رایگان با استفاده از مقاله‌خوان ترجمیار به فارسی مطالعه شوند.