عکاسی از سیاه چاله

دلیل مسئله این است که سیاه چاله‌ها، همان‌طور که از اسمشان برمی‌آید بسیار بسیار سیاه هستند. آن‌ها آنقدر پرجرم و فشرده هستند که همه چیز‌هایی را که از افقی رویدادشان بگذرد را، به طور بی‌بازگشت به دام می‌اندازند. این به دام انداختن شامل نور هم می‌شود، و همین مسئله عکاسی از آن‌ها را تقریبا غیر ممکن کرده است.

اما این غیرممکن، احتمالا ممکن می‌شود، وقتی در بهار امسال شبکه جدیدی از تلسکوپ‌ها به کار بیفتند. این شبکه جدید که تلسکوپ های «افق رویداد» نامیده می‌شوند، از یک سری دریافت کننده رادیویی در سراسر جهان تشکیل شده است، این دریافت‌ کننده‌ها در همه جا از جمله قطب جنوب، شیلی، آمریکا، کوه‌های آلپ و… قرار دارند. این شبکه بین 5 تا 15 آپریل روشن خواهد شد. نتایجی که از این تلسکوپ گرفته خواهد شد، تئوری نسبیت عام انیشتین را در آزمونی بی سابقه قرار خواهد داد.

تلسکوپ افق رویداد با استفاده از تکنیکی کار می‌کند که به نام «تداخل طولانی خطوط پایه» یا VLBI شناخته می‌شود و به معنای شبکه‌ای از دریافت کننده‌ها است، که روی امواج رادیویی تابیده از اشیاء خاص در کیهان متمرکز می‌شود. برای سیاه‌چاله‌ها محققان روی امواج رادیویی با طول موج 1.3 میلیمتر (230 گیگاهرتز) متمرکز می‌شوند که بهترین شانس برای عبور از ابرها و گازهایی است که ممکن است جلوی سیاه‌چاله را بگیرند.

شانس موفقیت این سیستم به این دلیل بالا است که تعداد زیادی آنتن روی نقطه خاصی تنظیم می‌شوند و رزلوشن تلسکوپ باید روی 50 میکرو آرک ثانیه  تنظیم شود. برای درک بهتر موضوع مثلا در نظر بگیرید که یک گریپ‌فروت را روی ماه پیدا کرد.

نخستین هدف اما یک سیاه‌چاله در مرکز کهکشان خود ما است که ساگیتاریوس آ نام دارد و در واقع به اندازه نوک سنجاق در شب است. ما هیچ‌وقت قادر به مشاهده مستقیم ساگیتاریوس آ نبوده‌ایم، اما محققان می‌دانند که وجود دارد، چون روی اثرش روی اشیاء نزدیکش مثل ستاره‌ها تاثیر می‌گذارد. بر اساس رفتار این ستاره‌ها محققان پیش‌بینی می‌کنند، این سیاه‌چاله 4 میلیون برابر خورشید ما جرم داشته اما قطر افق رویدادش حدود 20 میلیون کیلومتر باشد. این سیاه‌چاله در فاصله 26 هزار سال نوری از زمین قرار دارد و تقریبا هدف بسیار کوچکی محسوب می‌شود. اما  این تلسکوپ امیدوار است بتواند محیط طراف سیاه‌چاله را دیده و وضوح کافی برای دیدن خود سیاه‌چاله را هم به دست بیاورد.

محققان پیش‌بینی می‌کنند که سیاه‌چاله شبیه حلقه درخشانی از نور در اطراف یک داره سیاه باشد. این نور ناشی از ذرات ابر و گازی است که در نتیجه نزدیک شدن به سیاه‌چاله سرعت گرفته، از هم دریده شده و توسط آن مصرف می‌شوند. دایره تیره هم شبیه یک سایه سیاه روی این هرج و مرج دیده خواهد شد. اما اگر انیشتن درست پیش‌بینی کرده باشد، ما بیشتر باید یک هلال نور را مشاهده کنیم تا یک حلقه چون به دلیل اثر داپلر موادی که به سمت زمین حرکت می‌کنند بسیار درخشان‌تر هستند. اما اگر تیم بتواند میزان سایه تیره را اندازه بگیرد، دست‌آورد بسیار بزرگی خواهد بود، چون نسبیت عام پیش‌بینی نسبتا دقیقی از اندازه آن بر اساس میزان خمشی که در فضا- زمان ایجاد می‌کند، کرد است.  در نتیجه این اندازه‌گیری آزمونی مهم برای نسبیت عام خواهد بود.

درصورتی که چیزی به غیر از پیش‌بینی انیشتین دیده شود، این رخداد پایه‌های جهان فیزیک به شکلی که می‌شناسیم را به لرزه درخواهد آورد و در این صورت بازنگری در تئوری‌های مربوط به جاذبه ضروری خواهد بود. با توجه به تمام اطلاعاتی که محققان باید پردازش کنند، احتمالا نخستین عکس‌‌های از سیاه‌چاله تا اواخر سال میلادی دیده نخواهد شد.

علی رنجبران

No tags for this post.