معمای جدید کهکشان راه شیری


آشنایی با «کمان ای»، سیاهچاله ای در مرکز کهکشان راه شیری که به لطف دانشمندان موفق به دیدنش شدیم.

Galaxy کهکشان

درست یک هفته پیش، در پنج شنبه‌ای که گذشت، اولین تصویر از سیاهچاله بزرگ در مرکز کهکشان راه شیری منتشر شد

این عکس را تلسکوپ افق رویداد (EHT) ثبت کرد که سه سال پیش هم تصویری از یک سیاهچاله‌ منتها در کهکشانی غیر از کهکشان خانه ما به ما نشان داده‌ بود.

سیاهچاله کهکشان راه شیری که «کمان ای»/ «Sagittarius A» خوانده می‌‌شود، در مرکز صورت فلکی کمان و عقرب و در فاصله ۲۶ هزار سال نوری از زمین قرار دارد با جرمی ۴ میلیون برابر خورشید. خب سیاهچاله اصلا چیست و چرا ثبت شدن تصویرش برای ما اهمیت دارد؟

سیاهچاله چیست؟

کیهان مملو از ستارگانی با اجرام مختلف است که فرایندهای هسته‌ای درونی‌شان سبب تولید انرژی می‌شود. هنگامی که این سوخت هسته‌ای به پایان می‌رسد، ستاره رمبش می‌کند و در درون خود فرو می‌ریزد. ستاره‌هایی با جرم حدودی جرم خورشید پس از رمبش به «کوتوله سفید»، ستاره‌هایی با اندازه متوسط به «ستاره نوترونی» و آن دسته از ستارگان که چندین برابر خورشید جرم دارند، به «سیاهچاله» تبدیل می‌شوند. میدان گرانشی سیاهچاله بسیار قوی است، به‌طوری که حتی نور هم قادر به گریختن از آن نیست. مرزی از فضا در اطراف سیاهچاله که با ورود به آن امکان بازگشت وجود ندارد، «افق رویداد» نامیده می‌شود. اخترشناسان عقیده دارند در مرکز بیشتر کهکشان‌های بزرگ کیهان، یک سیاهچاله عظیم‌الجثه قرار دارد.

چرا از دیدن کمان ای ذوق ‌زده‌ایم؟

چرا ثبت تصویر «کمان ای» برای‌مان مهم است؟ سیاهچاله‌ها بنا به ماهیت‌شان قابل مشاهده نیستند چون آن‌قدر عظیم‌اند که همان‌طور که گفتیم هیچ‌چیز حتی نور توان گریختن از کشش گرانشی آن‌ها را ندارد. درواقع سیاهچاله‌ها هر چیزی را که به داخل‌شان می‌افتد، به دام می‌اندازند. بنابراین به‌معنای واقعی کلمه غیرقابل دیدن هستند اما فضا-زمان را چنان به دور خود می‌پیچانند که وقتی با جریان‌های درخشانی از مواد در حال سقوط در چنگال گرانشی سیاهچاله هستند، سایه‌ای ایجاد می‌کنند. این سایه تقریبا ۲.۵ برابر بزرگ‌تر از افق رویداد سیاهچاله است. هرچیزی که از افق رویداد سیاهچاله عبور و به داخل آن سقوط کند، به‌دلیل گرانش بالای سیاهچاله هرگز نمی‌تواند از آن خارج شود. درواقع اگر سیاهچاله‌ای کلان‌جرم در احاطه‌ قرصی چرخان از گاز و غبار باشد، آن مواد درخشان خواهند شد؛ زیرا گاز و غبار دراثر کشش گرانشی قدرتمند چاله‌ مجاور سرعت می‌گیرند و گرم می‌شوند و به این‌ترتیب ما می‌توانیم از سایه سیاهچاله عکس‌برداری کنیم. پس آن چه تلسکوپ (EHT) ثبت کرده، درواقع سایه‌ سیاهچاله در پس‌زمینه آن گاز و غبار درخشان است.

سیاهچاله مشاهده ‌شده چه کمکی به علم می‌کند؟

دانشمندان با هر تصویر جدید از سیاهچاله‌ کلان‌جرم، اطلاعات بیشتری درباره‌ این اجرام رازآلود به‌دست می‌آورند. آن‌ها مدت‌های طولانی باور داشتند که یک سیاهچاله کلان‌جرم در بخشی از اعماق منطقه مرکزی راه شیری قرار دارد که اتفاقات عجیب کهکشان را توضیح می‌دهد؛ اتفاقاتی مثل حرکت ستاره‌های بزرگ در اطراف چیزی نامرئی با سرعتی بسیار بالا. با این‌حال دانشمندان تردید داشتند که درباره آن صحبت کنند. نظریه نسبیت عام اینیشتین می‌گوید یک جرمِ به‌اندازه کافی فشرده‌‌شده، می‌تواند سبب تغییر شکل و خمیدگی فضا-زمان و تشکیل سیاهچاله شود. حالا با اثبات شکل دایره‌ای این اجرام، نظریه‌ نسبیت که وجود سیاهچاله‌ها را پیش‌بینی کرده‌ بود، مهر تأییدی دریافت می‌کند. حالا تصویری داریم که ثابت می‌کند «کمان ای» واقعا سیاهچاله است.

منابع: یورونیوز، دیجیاتو، زومیت