چگونه تلسکوپ افق‌رویداد، عکس اولین سیاهچاله را شکار کرد؟
سیاهچالهها اجرامی هستند که از مرگ ستاره‌های خیلی بزرگ بوجود می‌آیند. گرانش این اجرام چنان زیاد است که حتی نور را هم به خود جذب می‌کنند و در نتیجه نمی‌توانیم آنها را به طور مستقیم ببینیم. ولی قرار است این آرایه‌ی تلسکوپی بتواند از افق رویداد سیاهچاله عکس بگیرد. افق رویداد به مرزی با فاصله‌ی مشخص از سیاهچالهها گفته می‌شود که اگر جرمی از آن عبور کند دیگر امکان بازگشت ندارد و به درون سیاهچاله سقوط می‌کند.
تلسکوپ افق‌رویداد با اقدامی پیشگامانه توسط تلسکوپ‌های متعدد، با ایجاد ابزار مجازی به اندازه زمین اولین عکس از سیاهچاله را ارایه کرد.
کنفرانس بین‌المللی تلسکوپ افق رویداد (EHT)، که هدف آن اولین تصاویر لبه سیاهچالهها است، اولین نتایج خود را امروز (10 آوریل) منتشر کرد. راز موفقیت این پروژه این است که چگونه آرایه‌های رادیویی را در سراسر جهان پیوند می‌دهد تا یک تلسکوپ مجازی به اندازه زمین ایجاد کند. این آرایه‌ی تلسکوپ‌ها، شامل دیش‌های گیرنده‌ی رادیویی بزرگی در مکان‌های مختلف دنیا، از قطب جنوب گرفته تا شیلی، هاوایی، اسپانیا، مکزیک و آریزونای آمریکا می‌شود. بدین ترتیب به صورت مجازی تلسکوپی رادیویی ساخته می‌شود که قطر آن به اندازه‌ی زمین است.
سیاهچالهها دارای گرانشی چنان قدرتمند هستند که از افق رویداد آنها، هیچ چیزی حتی نور هم نمی‌تواند از آن فرار کند. اگرچه این امر به این معنی است که سیاهچالهها به سادگی سیاه دیده می‌شوند، محققان همچنان قصد دارند بهترین عکس‌هایی را که می‌توانند از محیط اطرافشان پیدا کنند که ممکن است با نور درخشان و مریی شوند. این تصاویر ممکن است اسراری درباره ساختار مرموز سیاهچالهها و نحوه تاثیر آنها بر محیطشان را نشان دهند.
EHT قصد دارد تا سیاهچاله‌های کلان‌جرم را به میلیاردها برابر جرم خورشید تبدیل کند. به عنوان مثال، قلب سیاه چاله A *، در مرکز راه شیری، حدود 4.3 میلیون برابر جرم خورشید ما است، در حالی که سیاهچاله در قلب کهکشان M87، که اکنون تصویری از آن منتشر کرده است، حدود 6 میلیارد برابر جرم خورشید است.
تصویر شبیه‌سازی شده توسط دانشگاه آریزونا که پلاسمای آشفته در محیط خشن اطراف سیاهچاله کلان‌جرم را نشان می‌دهد.
(تصویر: © دانشگاه آریزونا)
EHT به شکار یک سایه یا شبح، در برابر پس زمینه روشن، – خطوط افق رویداد، می‌پردازد. اگر چه سایه قوس A * حدود 30 برابر قطر خورشید است، این سیاهچاله در فاصله حدود 26000 سال نوری زمین قرار دارد. سیاهچاله در قلب M87 تقریبا 2000 برابر دورتر از زمین نسبت به Sagittarius A * می‌باشد و بنابراین حتی برای دیدن آن دچار مشکل می‌شویم (هر چند که خیلی بزرگتر است).
علاوه بر این، وقتی که سیگنال‌های رادیویی مربوط به EHT را منتشر می‌کند، سایه‌های سیاهچاله بسیار کم است. گرفتن انرژی کافی از ستاره A * برای روشن شدن یک لامپ 1 وات برای 1 ثانیه توسط یکی از آنتن‌های پروژه حدود 250 میلیون سال زمان لازم است.
برای تصویر این سیاهچالهها، EHT دارای تلسکوپ‌های رادیویی در سراسر جهان است، از ایالات متحده گرفته تا مکزیک، شیلی و قطب جنوب، هدف مشابه را در همان زمان مشاهده کردند. با جمع‌آوری داده‌ها و هماهنگی و تطبیق با هم، این شبکه می‌تواند مثل یک تلسکوپ بزرگ عمل کند و قدرت کافی برای به تصویر کشیدن اشیاء دور و کوچک را داشته باشد.
در سال 2017، این پروژه شامل هشت آرایه رادیویی بود و انتظار می‌رود سه مورد دیگر نیز تا سال 2020 به آنها ملحق شوند. “با داشتن تعداد زیادی امواج رادیویی، می‌توانید تصویر را بهبود بخشید”، اوی لواب، رئیس ستاره‌شناسی دانشگاه هاروارد، گفت:
لواب گفت: “میزان اطلاعاتی که با تلسکوپ فضایی افق رویداد ثبت می‌شود، حداقل یک مرتبه از سریعتر از تلسکوپ پایه‌ای بسیار قدیمی است، اما با استفاده از کامپیوترهای مدرن این امر امکان‌پذیر است.”
لواب گفت: “به نظر من بزرگترین دستاورد این پروژه هماهنگ کردن ابزارهای گوناگون در کشورهای مختلف در سراسر جهان است.” ستاره‌شناسان کاملا رقابتی عمل می‌کنند و صدها نفر از آنها متقاعد می‌شوند که با هم کار کنند. “
How the Event Horizon Telescope Hunts for Black Hole Silhouettes
By Charles Q. Choi 19 hours ago Tech
https://www.space.com/how-event-horizon-telescope-photographs-black-holes.html