حتماً شنیدین که سیاه‌چاله‌ها رو نمیشه دید، چون هیچ نوری از توشون در نمیاد و کاملاً نامریی‌ان. اما داستان همیشه اینقدرام ساده نیست! چون اطراف این غول‌ها معمولاً پر از گاز و غبار داغه که مثل پروژکتور می‌درخشن و جذابیت فضا رو چند برابر می‌کنن. حالا یه تیم از اخترشناس‌ها، برای اولین بار موفق شدن یکی از داغ‌ترین و جذاب‌ترین بخش‌های اطراف یک سیاه‌چاله رو مستقیماً اندازه بگیرن – اونم یه چیزی به اسم “تاج” یا کرونا.
اینو بدونین: تاج یا همان کورونا، منظورمون همون هاله‌ای از گاز خیلی داغ و پرانرژیه که دور سیاه‌چاله جمع شده و بخاطر الکترون‌های پرسرعتش، حسابی میلرزه و می‌درخشه. (کرونا توی این جا ربطی به ویروس نداره ها! فقط اسم علمیشه.)
این کشف جالب سراغ یک سیاه‌چاله‌ی فوق عظیم رفته که اسمش RX J1131 ـه و تقریباً ۶ میلیارد سال نوری با زمین فاصله داره. جالب‌تر می‌دونین چیه؟ این سیاه‌چاله انقدر سریع می‌چرخه که تقریباً نصف سرعت نور دور خودش می‌گرده. خودش که نامرییه، اما گاز و غباری که اطرافش جمع شدن و داغ شدن، یک چیزی به نام “کوازار” رو ایجاد می‌کنن که از روشن‌ترین چیزهای کل کیهانه.
به اندازه‌ی یه منظومه شمسی!
تاج این سیاه‌چاله تقریباً به اندازه‌ی کل منظومه شمسی خودمونه؛ یعنی قطرش چیزی حدود ۵۰ واحد نجومی ـه. (واحد نجومی یا AU فاصله‌ی زمین تا خورشیده.)
اما حالا چطوری تونستن این تاج رو ببینن و اندازه بگیرن؟ اینجا داستان جذاب میشه:
یه بزرگ‌نمایی دوبرابری اتفاقی!
همه چی از یه تصادف نجومی شروع شد. یه کهکشان دیگه (حدود ۴ میلیارد سال نوری جلوتر از ما) اومده بود درست جلوی این سیاه‌چاله. حالا این کهکشان بخاطر جرم زیادش اتفاق باحالی درست کرد؛ خاصیتی به نام “عدسی گرانشی قوی”. عدسی گرانشی یعنی جرم یه جسم خیلی بزرگ اونقدریه که مسیر نور رو خم کنه و مثل یک ذره‌بین غول‌آسا عمل کنه. اینجا نه تنها کهکشان، بلکه ستاره‌هاش هم شبیه ذره‌بین‌های کوچیک کار کردن. این یعنی ما یک “زوم مضاعف” داشتیم! هم خود کهکشان یک زوم بزرگ ایجاد کرد، هم ستاره‌هاش هر کدوم جدا کمی بخش‌های مختلف رو واضح‌تر نشون دادن. نتیجه؟ تصویر تاج سیاه‌چاله بی‌نهایت واضح‌تر شد.
کشف با یه چشمک عجیب شروع شد
ماتئوش ریباک (Matus Rybak)، رئیس این تیم از دانشگاه لایدن هلند گفت که وقتی رفتن سراغ داده‌های قدیمی یه تلسکوپ رادیویی به نام ALMA (توی شیلی)، یه سری تغییرات و چشمک‌های عجیب توی چهارتا تصویر مختلف از این کوازار دیدن. (اینا بخاطر همون عدسی گرانشی چهارتا تصویر از یه منبع می‌سازن!) اولش فکر کردن “این اوضاع درست نیست!” ولی داستان براشون جالب شد و ولش نکردن.
یه نکته دقت کردید؟ اگر اون چشمک‌ها مستقیم از کنار سیاه‌چاله میومدن باید همزمان توی هر چهار تصویر رخ می‌دادن، ولی این طوری نبود. مشخص شد که این تغییرات تصادفی نیست و مربوط به پدیده‌ای به اسم “ریز-عدسی‌گری” یا Microlensing ـه. یعنی ستاره‌های کهکشان جلویی، هاله داغ اطراف سیاه‌چاله رو مثل ذره‌بین کوچولو بزرگ می‌کنن و باعث میشه بخش‌های مختلف تاج، هر کدوم جدا جدا پرنور یا کم‌نور شه و این flicker مستقل توی هر تصویر ایجاد بشه.
تاج رو درست مثل لابراتوار زیر ذره‌بین دیدن
با توجه به همین چشمک‌ها، تیم تحقیق برای اولین بار تونست مستقیماً اندازه‌ی تاجِ سیاه‌چاله رو به دقت بسنجه؛ تازه فهمیدن چقدر جمع و جور اما داغه. صبح تا شب تئوری می‌ساختن که چه جوری میشه این داده‌ها رو توجیه کرد و آخرش همین مدل مکاشفه‌ای شد که یه روز برای سرگرمی شروعش کرده بودن! حالا RX J1131 شده برامون یه لابراتوار خارق‌العاده توی کیهان.
چرا این موضوع خیلی خفن و مهمه؟
حالا اندازه گرفتن خود این هاله که حسابی باحاله و دستاورد بزرگیه، اما این وسط ماجرا تازه اصلی‌تر میشه! چون تاج سیاه‌چاله سرنخ فوق‌العاده‌ای از شدت میدان مغناطیسی اطراف سیاه‌چاله به ما میده. (میدان مغناطیسی اینجا یعنی همون خط‌های نامرئی که باعث میشن ذرات دور سیاه‌چاله با نظم خاصی حرکت کنن و توی شکل‌گیری تاج و سیخ زدن مواد خیلی تأثیر دارن!).
تا حالا کسی نمی‌تونست قدرت این میدان‌ها رو خوب اندازه بگیره، اما مدل‌های تئوریک میگن نور میلی‌متری که از تاج میاد، با قدرت این میدان رابطه داره. یعنی دانشمندها با دیدن این تاج، می‌تونن حدس بزنن سیاه‌چاله چطور مواد جذب یا پرتاب می‌کنه و در طول میلیاردها سال رشدش چه جوریه.
حتی جالب‌تر اینکه همیشه فکر می‌کردن نور میلی‌متری (یه جور موج الکترومغناطیسی با طول موج خیلی کوتاه) مخصوصاً توی این مقیاس‌ها خیلی کند یا ثابت می‌مونه. اما حالا دیدن که نَه! تاج سیاه‌چاله حسابی پر جنب و جوشه و مدام این نور زیاد و کم میشه. همین بر خلاف انتظار دانشمندا بود و نشون داد باید مدل‌هاشون رو بروزرسانی کنن.
کی می‌تونه به تحقیق ادامه بده؟
قراره برای جمع‌آوری داده‌های بیشتر از ALMA استفاده کنن، مخصوصاً فرکانس‌های پایین‌تر که دوستدار تاج سیاه‌چاله‌هاس! همزمان تلسکوپ چاندرا (Chandra) ناسا که مخصوص اشعه ایکس ـه هم می‌تونه کمک کنه، ولی حیف که گویا بودجه‌شو دارن حسابی کم می‌کنن و شاید دیگه نشه استفاده‌ش کرد.
برای آینده چه خبره؟
یکی دیگه از ابزارهای فوق‌العاده رصدی قراره تلسکوپ ورا روبین باشه، که تازه اولین تصاویرش رو منتشر کرده و توی عکسبرداری با وضوح بالا فوق‌العاده اس. با روبین می‌تونن هزاران سیستم عدسی گرانشی دیگه پیدا کنن و تغییر نورها رو با دقت بی‌سابقه‌ای بررسی کنن؛ یعنی منتظر کلی کشف‌های جدید باشین!
در آخر باید گفت دنیای سیاه‌چاله‌ها پر از راز و شگفتیه. ماتئوش ریباک میگه: هیجان‌انگیزترین بخشش چیزاییه که هنوز نمی‌دونیم قراره پیدا کنیم!
پیشنهاد میدم اگر به این چیزا علاقه دارین، دنبال خبرهای جدید درباره سیاه‌چاله‌ها، نظریه‌های هاوکینگ و عجایب دنیای نجوم باشید؛ چون همیشه یه شگفتی تازه پشت گوشه کیهان منتظرمونه!
منبع: +
