کاشف سیاهچاله در مرکز کهکشان ما، این هفته کشفش را دید!!
اعتبار: EHT Collaboration، CC BY-SA
این هفته، جهان برای اولین بار نگاه خود را به Sagittarius A*، سیاهچاله بسیار پرجرم در مرکز کهکشان ما دید. تصویر یک حلقه طلایی مهآلود از گاز فوقگرم و نور خمشی توسط تلسکوپ افق رویداد، شبکهای متشکل از هشت رصدخانه رادیویی گرفته شد.که در سراسر جهان پراکنده شدهاند.
فریال اوزل، ستارهشناس دانشگاه آریزونا و یکی از اعضای موسس کنسرسیوم EHT، گفت که دیدن تصویر سیاهچاله شبیه به ملاقات در زندگی واقعی با شخصی است که فقط با او به صورت آنلاین تعامل داشتهاید.
برای آندره آ قز، اخترفیزیکدان دانشگاه UCLA، این برخورد شاید بیشتر شبیه زندگینامهنویسی بود که پس از دههها تعقیب با موضوع خود ملاقات میکند.
در سال 2020، قز جایزه نوبل فیزیک را به خاطر نقشش در کشف یک شیء پرجرم در هسته کهکشان راه شیری دریافت کرد. اکنون آن شیء به نام Sagittarius A* یا به اختصار Sgr A* شناخته میشود.
قز مرکز کهکشان ما و مدارهای هزاران ستارهای را مطالعه میکند که جسم متراکم را در قلب آن احاطه کردهاند. اگرچه او با پروژه EHT درگیر نبود، اما گفت که دستاوردهای “تأثیرگذار” آن – از جمله پردهبرداری از سیاهچاله در سال 2019 که یک کهکشان دوردست به نام مسیه 87 را لنگر انداخته است – امکانات جدید جالبی را برای مطالعه کیهان ارائه میدهد.
لس آنجلس تایمز با او در مورد سیاهچالهها، شگفتیهای کیهانی و آنچه صحبت کرد که اینشتین با برنامه GPS روی تلفن شما انجام میدهد. مصاحبه برای طولانی بودن و وضوح ویرایش شده است.
چه احساسی دارید که در نهایت به چیزی نگاه کنید که شغل خود را صرف مطالعه کردهاید؟
فوقالعاده هیجانانگیز است. ما در لحظهای واقعاً جالب زندگی میکنیم که در آن فناوری در بسیاری از عرصهها به سرعت در حال پیشرفت است و بینش جدیدی را در مورد این اشیاء فوقالعاده عجیب و غریب به ما میدهد.
آیا به نظر متفاوت از چیزی است که شما پیشبینی میکردید؟
در واقع نه. به طرز چشمگیری شبیه است. شما باید این حلقه را تقریباً دو و نیم برابر شعاع شوارتزشیلد ببینید (شعاع افق رویداد، مرز اطراف سیاهچالهای که هیچ نور یا مادهای نمیتواند از آن خارج شود). این پیشبینی جایی است که گرانش باید خم شود و دقیقاً همان جایی است که شما آن را می بینید.
از زمانی که شما مطالعه سیاهچالهها را شروع کردهاید، چقدر قابلیتهای فناوری برای محققان تغییر کرده است؟
پیشرفتهای زیاد. من اغلب میگویم که در موجی از توسعه تکنولوژیک در حال گشت و گذار هستیم. هر کاری که ما واقعا انجام میدهیم را میتوان به عنوان یک کشف مبتنی بر فناوری توصیف کرد.
یکی از چیزهایی که من در مورد کار در این مناطق که فناوری واقعاً به سرعت در حال پیشرفت است دوست دارم این است که به شما این فرصت را میدهد که جهان را به گونهای ببینید که قبلاً قادر به دیدن آن نبودهاید و اغلب این اکتشافات غیرمنتظره را نشان میدهد.
ما واقعاً خوش شانس هستیم که در این لحظه زندگی میکنیم که در آن فناوری به سرعت در حال پیشرفت است که شما واقعاً میتوانید کتابهای درسی را بازنویسی کنید. تلسکوپ افق رویداد نیز داستان مشابهی دارد.
کدام سؤالات بیپاسخ در مورد جهان شما را بیشتر هیجان زده میکند؟
من در حال حاضر چند مورد علاقه دارم. چیزی که من در مورد آن بسیار هیجان زده هستم توانایی ما برای آزمایش نحوه عملکرد گرانش در نزدیکی سیاهچاله پرجرم با استفاده از مدارهای ستاره و همچنین به عنوان کاوشگر ماده تاریک در مرکز کهکشان است. هر دوی این چیزها باید در مدارها حک شود.
یک راه ساده که من دوست دارم در مورد آن فکر کنم این است: اولین بار، این مدارها شکل جسم را به شما ارائه میدهند و بعد از آن میتوانید سؤالات دقیقتری را بررسی کنید، زیرا میدانید ستاره در کجای فضا قرار دارد.
به عنوان مثال، S0-2 (که ستاره مورد علاقه من در کهکشان، و احتمالاً در جهان است) هر 16 سال یکبار میچرخد. اکنون در گذر دوم هستیم و این امر به ما این فرصت را میدهد که نظریههای اینشتین را به روشهایی متفاوت از آنچه تلسکوپ افق رویداد در حال بررسی است آزمایش کنیم و همچنین مقدار ماده تاریکی را که ممکن است در مرکز آن انتظار دارید محدود کنیم. در کهکشان چیزهایی وجود دارد که ما در مورد نتایج اولیه نمیفهمیم و برای من همیشه وقتی همه چیز منطقی نباشد هیجانانگیزترین بخش اندازهگیری است.
رویکرد شما در آن لحظات چیست؟
شما باید یکپارچگی کامل با فرآیند خود داشته باشید. چیزها ممکن است منطقی نباشند زیرا شما مرتکب اشتباه میشوید که نتیجهی جالبی نیست، یا ممکن است منطقی نباشند زیرا چیز جدیدی برای کشف وجود دارد. لحظهای که مطمئن نیستید فوقالعاده جالب و هیجانانگیز است.
ما به تازگی این اجرام را در مرکز کهکشان کشف کردهایم که به نظر میرسد با نزدیک شدن به سیاهچاله کشیده میشوند و سپس فشردهتر میشوند. به آنها فعل و انفعالات جزر و مدی میگویند. اگر به فیلم “میان ستارهای” با آن موج بزرگ جزر و مدی فکر میکنید، این مانند یک موج بزرگ جزر و مدی است که به تازگی از روی سیاره بلند میشود. اگر ستارههایی را میبینیم که این نوع تعاملات را دارند، به این معنی است که ستاره باید صد برابر بزرگتر از هر چیزی باشد که پیشبینی میکردیم در این منطقه وجود داشته باشد. به طوری که باعث میشود سردرگم بشوید.
آیا تصویر جدید Sgr A* این یافته شما را تقویت میکند که در حال حاضر، به نظر میرسد نظریه نسبیت عام اینشتین بهترین کار را برای توضیح چگونگی عملکرد گرانش در سراسر جهان انجام میدهد؟
بله. کاملا. سیاهچالهها به نوعی نشان دهنده شکست درک ما از نحوه کار گرانش است. ما نمیدانیم که چگونه گرانش و مکانیک کوانتومی با هم کار کنند و شما به این دو چیز نیاز دارید تا با هم کار کنند تا توضیح دهید که سیاهچاله چیست، زیرا سیاهچاله گرانش قوی به اضافه یک جسم بینهایت کوچک است.
صبر کنید، من فکر میکردم سیاهچالهها بزرگ هستند؟!
خیر. تصویر مربوط به پدیدههایی است که در اطراف سیاهچاله اتفاق میافتد. سیاهچاله اندازه محدودی ندارد، اما این اندازه انتزاعی از افق رویداد وجود دارد که آخرین نقطهای است که نور میتواند از آن فرار کند و سپس برهمکنش گرانشی با نور محلی در این حلقه متمرکز میشود که دو و نیم برابر بزرگتر از افق رویداد است.
به هر حال، ما میدانیم که سیاهچالهها نشان دهنده شکست دانش ما هستند. به همین دلیل است که همه به آزمایش ایدههای اینشتین در مورد گرانش ادامه میدهند، زیرا در برخی مواقع انتظار دارید آنچه را که میتوانید نسخه منبسط شده گرانش بنامید، ببینید، به همان روشی که اینشتین نسخه منبسط شده نسخه نیوتن بود.
آیا منصفانه است که بگوییم قوانین نیوتن کار شایستهای در توضیح چگونگی کارکرد گرانش در این سیاره کوچک ما انجام میدهد، اما زمانی که به جهان میرویم به اینشتین نیاز داریم؟
بله، به جز چیزی که امروز بدیهی میدانیم: تلفنهای همراهمان. این واقعیت که ما میتوانیم خودمان را به خوبی در Google یا Waze یا برنامه ترافیک مورد علاقه شما بیابیم، به این دلیل است که سیستمهای GPS تلفن شما را نسبت به ماهوارههایی قرار میدهند که در اطراف زمین میچرخند. این سیستمها باید از نسخه گرانش اینشتین استفاده کنند. درنتیجه بله. ما میتوانستیم از نیوتن استفاده کنیم تا زمانی که به چیزهایی مانند این اهمیت نمیدادیم.
ترجمه: سارا سیدحاتمی
منبع:
Q and A: She discovered the black hole at the center of our galaxy. This week, she finally saw it
by Corinne Purtill MAY 16, 2022
https://phys.org/news/2022-05-black-hole-center-galaxy-week.html