سیاه‌چاله معروف M87* تو این ۴ سال کلی تغییر کرده! چه خبره اونجا؟

خب رفیق بیا یه ماجرای هیجان‌انگیز فضایی رو با هم مرور کنیم! حتما اون عکس معروف اولین سیاه‌چاله‌ای که مستقیم تونستن تصویرشو بگیرن رو یادت هست، همون M87* که تو مرکز کهکشان Messier 87 قرار داره و یه چیزی حدود ۵۵ میلیون سال نوری از ما فاصله داره! این سیاه‌چاله با اون حلقه نور دورش، حسابی همه رو شگفت‌زده کرده بود، ولی تازه معلوم شده که ماجراش خیلی عجیب‌تر از این حرفاست.

محققان با کمک تلسکوپ‌های رادیویی کلی قدرتمند که تحت پروژه Event Horizon Telescope یا همون EHT کار می‌کنن (یعنی یه شبکه بزرگ از رادیوتلسکوپ‌ها تو نقاط مختلف دنیا)، تونستن این سیاه‌چاله عظیم رو تو سال‌های ۲۰۱۷، ۲۰۱۸ و ۲۰۲۱ تصویربرداری کنن. جالبه بدونی این شبکه اخیرا دوتا رصدخونه جدیدم تو آریزونا و فرانسه بهش اضافه شده؛ خلاصه حسابی جدی کار رو گرفتن!

حالا چیزی که این مدت براشون خیلی عجیب بوده، تغییرات شدیدی هست که تو ساختار میدان‌های مغناطیسی اطراف این سیاه‌چاله دیده شده. ببین، میدان مغناطیسی یعنی همون چیزی که مثلا قطب‌نما رو جهت می‌ده؛ تو فضا هم حسابی اثرگذار و مهمه! تو عکس‌های جدید، نور خروجی از سیاه‌چاله رو به حالت قطبیده یا Polarized دیدن؛ یعنی امواج نور همه یه سمت خاص قرار گرفتن (مثلاً همه به صورت افقی یا عمودی حرکت می‌کنن)، و این، جزئیاتی از میدان مغناطیسی فضا به ما نشون می‌ده که قبلش اصلا نمی‌دونستیم.

از نظر علمی، این میدان‌های مغناطیسی معمولاً تو یه دیسک پلاسمایی (یعنی گازی که خیلی داغ شده و الکترون‌ها توش آزاد پرسه می‌زنن!) دور سیاه‌چاله جمع می‌شن و یه جورایی مثل برج‌های مغناطیسی (magnetic towers) تا بالای سیاه‌چاله کش میان و حسابی انرژی دارن. این انرژی باعث میشه ماده‌هایی از اطراف سیاه‌چاله به شکل جَت (jet) به بیرون پرتاب بشن، تازه با سرعتی نزدیک به سرعت نور! همین جت‌ها هم می‌تونن روی تشکیل ستاره‌های جدید تو کهکشان تاثیر بذارن و کلاً سرنوشت اون کهکشان رو عوض کنن.

حالا جالب اینجاست که محقق‌ها می‌گن سیاه‌چاله M87* توی این چند سال، کلی داستان داشته! مثلاً تو سال ۲۰۱۷ میدان مغناطیسی یه حالتی داشته، تو ۲۰۱۸ یه کم ثابت‌تر شده، ولی بعد توی ۲۰۲۱ یهو مسیرش عوض شده و جهت میدان مغناطیسی برعکس شده! دقیقاً چیزی که انتظارش رو نداشتن! اگه بخوام راحت‌تر بگم، مثل اینه که ناگهان قطب‌نمای فضا دست به شورش زده باشه!

تو این سه عکسی که ازش داریم، می‌بینیم که تصاویر قدرت تابش (یعنی میزان نوری که سیاه‌چاله صادر می‌کنه) تقریباً همونه و زیاد تغییر نکرده، ولی “قطبش” یعنی ساختار میدان‌های مغناطیسی، هر بار یه جور جدید خودشو نشون داده. به گفته سباستیانو فن فِلِنبرگ (Sebastiano von Fellenberg)، که اون موقع دانشمند موسسه ماکس پلانک آلمان بوده، این نشون می‌ده هربار انگار داریم از یه حالت متفاوت سیاه‌چاله عکس می‌گیریم – که صد البته با مدل‌های تئوری هم جور درمیاد.

یه نکته مهم: اونا می‌گن شاید بشه در آینده از این سیاه‌چاله یه فیلم بسازیم! یعنی هر هفته یکی دو تا عکس بگیرن، مو به مو تغییرات عجیب این میدان‌های مغناطیسی رو دنبال کنن. چون این سیاه‌چاله اصلا قرار نیست ثابت بمونه.

حالا چرا چنین چیزی ممکنه اتفاق افتاده باشه؟ دانشمندها فکر می‌کنن چهار تا احتمال اصلی هست: یا ساختار میدان مغناطیسی خودش تغییر کرده، یا پدیده‌ای به نام “دوریابی فارادی” (Faraday rotation) اثر گذاشته – فارادی یعنی وقتی میدان مغناطیسی باعث پیچش نور قطبیده میشه – یا منطقه‌ای که تابش می‌کنه (مثلاً دیسک یا جت) تغییراتی داشته، یا ترکیبی از همه اینها.

تازه، میدان سیاه‌چاله اونقدر عظیمه که شش میلیارد برابر جرم خورشید خودمونه! شب و روز داره ماده می‌بلعه و جت پرتاب می‌کنه و حسابی داره خوش می‌گذرونه!

خلاصه که ما با این چندتا عکس فقط سر نخ‌های اولیه رو داریم و تا رمز و راز افق رویداد سیاه‌چاله (یعنی جایی که هیچ چیز – حتی نور – نمی‌تونه فرار کنه!) رو بشناسیم، کلی راه مونده. ولی با همین اطلاعات هم فهمیدیم همه‌چی از اون چیزی که فکر می‌کردیم عجیب‌تر و پویاتر داره پیش می‌ره!

اگه دنبال داستان‌های باحال و جدید از سیاه‌چاله‌ها هستی، یادت نره اخبار پروژه EHT رو دنبال کنی، چون سیاه‌چاله‌ها تازه دارن داستان‌هاشون رو واسه ما بازگو می‌کنن!

منبع: +