دانشمندان برای نخستین بار دهانه یک سیاه چاله را انداره گرفتند

به گزارش خبرگزاری مهر، نگاه اجمالی به ماده متحرک و درحال چرخش اطراف یک سیاه چاله نشان می دهد که این سیاه چاله منبع انفجار عظیم انرژی با فاصله هزاران سال نوری است.

انفجار انرژی که از آن با عنوان فوران نسبیتی یاد می شود با سرعت نور ماده را آزاد می کند. این فوران ها می توانند در سراسر یک کهکشان سفر کنند به این معنا که می توانند بر تکامل یک کهکشان تأثیرگذار باشند.

شپرد دوئلمان ستاره شناس رصدخانه هیستاک موسسه فناوری ماساچوست اظهار داشت: مدتهای طولانی ستاره شناسان این نظریه را ارائه داده بودند که سیاه چاله ها و ماده چرخان اطراف آنها عامل فورانهایی است که ما امروز در برخی کهکشانها شاهد هستیم اما تا پیش از این تلسکوپی نداشتیم که از قدرت تفکیک برخوردار باشد تا بتواند این مطلب را تصدیق کند.

تصویر سال ۱۹۹۸ از تلکسوپ فضایی هابل که نشان دهنده یک فوران چرخان گاز است که از مسیه ۸۷ خارج شده است، تلسکوپ جدید تصدیق کرده است که این فوران از یک سیاه چاله بسیار عظیم آمده است

دوئلمان اظهار داشت: اکنون با فراهم کردن یک تلسکوپ مجازی به ابعاد زمین که دیشهای بی سیم از هاوایی تا کالیفرنیا را به هم متصل کرده می توانیم قدرت بزرگنمایی لازم را به دست آوریم.

وی تصریح کرد: محققان از این آرایه جدید که از آن با عنوان تلکسوپ رویداد افق یاد می شود استفاده کرده اند تا اعماق یک فوران معروف در کهکشان مسیه ۸۷ را که در فاصله ۵۴ میلیون سال نوری از زمین قرار دارد را مشاهده کنند.

مرکز هر کهکشانی مقر یک سیاه چاله بسیار عظیم است که میلیونها میلیارد برابر جرم خورشید است. دانشمندان مدتها تصور می کردند که فورنهای نسبیتی از قرصهای برافزایشی گاز و غباری است که توسط گرانش شدید سیاه چاله ها به داخل آنها کشیده می شود و چون آبی که داخل چاه فاضلاب می رود حالت چرخان به خود می گیرد.

این تصویر یک شبیه سازی است که نشان دهنده انرژی یک فوران است که از سیاه چاله چرخان بیرون آمده است، اطراف این سیاه چاله را یک قرص برافزایشی گرفته است و سیاه مرکزی سیاه چاله در نتیجه شکست شدید نور ایجاد شده است

این تجهیزات جدید اطلاعات سه رصدخانه در هاوایی، کالیفرنیا و آریزونا را ترکیب کرده تا به فوران نسبتی مسیه ۸۷ که یک سیاه چاله مرکزی که ۷ میلیون برابر خورشید بوده و ابعادی به عرض منظومه شمسی دارد، نگاه کند.

اندازه این منطقه فوران نسبیتی از تطبیق اندازه های تخمینی مدارهای مدور میانی و ثابت قرص برافزایشی مسیه ۸۷ گرفته شده اند. این منطقه پنج برابر منظومه شمسی و ۷۵۰ برابر فاصله زمین تا خورشید است.

ستاره شناس رصدخانه هیستاک موسسه فناوری ماساچوست یادآور شد: نکته جالب توانایی ما برای اندازه گیری ابعاد این منطقه است، منطقه ای که ماده پیش از آنکه برای همیشه از کیهان  ناپدید شود، حول محور یک سیاه چاله می گردد.

نتایج این تحقیقات در مجله ساینس منتشر شده است.

سیاه‌ چاله ناحیه ‌ای از فضا- زمان است که هیچ چیز، حتی نور نمی‌ تواند از میدان گرانشی آن بگریزد. وجود سیاه‌چاله‌ها در نظریه نسبیت عام آلبرت اینشتین پیش بینی شده است، این نظریه پیش بینی می ‌کند که یک جرم به اندازه کافی فشرده می ‌تواند سبب تغییر شکل و خمیدگی فضا- زمان وتشکیل سیاه چاله شود.

در رابطه با سیاه چاله رویه ‌ای ریاضی به نام افق رویداد تعریف می ‌شود که هیچ چیزی پس از عبور از آن نمی ‌تواند به بیرون برگردد و نقطه بدون بازگشت است. صفت سیاه در نام سیاه‌چاله به این دلیل است که همه نوری که به افق رویداد آن راه می‌یابد را به دام می‌اندازد.

افق رویداد (در نسبیت عام، منطقه‌ای از فضا- زمان است که در آنجا تمام مرزهای فضا به شدت تحت تأثیر سیاه ‌چاله است و اگر جسمی وارد این ناحیه شود، سرانجام به روی تکینگی (Singularity) سیاه چاله سقوط می ‌کند. افق رویداد قسمتی از تقسیم بندی مناطق خارجی سیاه چاله ها است.

اگر یک سیاه ‌چاله حرکت مداری داشته باشد، آغاز به کشیدن فضا- زمان به دور افق رویداد می ‌کند. این گردش فضا به دور افق رویداد را کارکره (ergosphere) می‌ گویند و شکل بیضوی دارد.