اولین تصویر مستقیم از یک سیاهچاله همراه با انفجار یک جت قدرتمند!!

این جت از ابرسیاهچاله پرجرمی در قلب مسیه 87 جاری است، که همچنین اولین سیاهچاله ای است که مستقیماً تصویربرداری شده است.

ستاره‌شناسان اولین تصویر مستقیم از یک سیاهچاله را در حالی گرفته‌اند که یک جت قدرتمند را منفجر می‌کند.

عکس جدید ابرسیاهچاله پرجرمی در قلب کهکشان مسیه 87 (M87) را نشان می‌دهد، اولین سیاهچاله‌ای که به طور مستقیم توسط بشر تصویربرداری شده است.

این تصویر دقیقاً برای اولین بار نشان می‌دهد که چگونه پایه چنین جت اخترفیزیکی که با سرعتی نزدیک به سرعت نور حرکت می‌کند، به ماده‌ای که در اطراف یک سیاهچاله بسیار پرجرم می‌چرخد، قبل از تغذیه به سطح آن متصل می‌شود، فرآیندی که اخترشناسان آن را برافزایش می‌نامند. تصاویر قبلی از سیاهچاله مرکزی M87 موفق شده بود جت ساطع شده توسط آن و خود سیاهچاله پرجرم را به تصویر بکشد؛ ولی این دو ویژگی را با هم را نتوانست به تصویر بکشد.

جائه یونگ کیم، عضو تیم مطالعه، از دانشگاه ملی کیونگ پوک در کره جنوبی و موسسه ماکس پلانک برای نجوم رادیویی، گفت: “این تصویر جدید با نشان دادن همزمان منطقه اطراف سیاهچاله و جت، تصویر را کامل می‌کند.”

تصویری از جت قدرتمندی که از ابرسیاهچاله در قلب کهکشان مسیه 87 بیرون می‌آید. (اعتبار تصویر: R.-S. Lu (SHAO)، E. Ros (MPIfR)، S. Dagnello (NRAO/AUI/ NSF))

اولین تصویر تاریخی از ابرسیاهچاله پرجرم مرکزی M87 که جرم آن 6.5 بیلیون برابر خورشید است و در فاصله 55 میلیون سال نوری از زمین قرار دارد، با همکاری تلسکوپ افق رویداد (EHT) در سال 2017 گرفته شد و دو سال از آن رونمایی شد. این تصویر جدید از M87 و جریان خروجی از آن با استفاده از داده‌های سال 2018 از تلسکوپ‌های رادیویی با آرایه جهانی میلی‌متری  VLBI (GMVA)، تلسکوپ گرینلند و آرایه میلی‌متری/زیر میلی‌متری بزرگ آتاکاما (ALMA) ابزار مجازی به اندازه خود زمین (مانند شبکه EHT) ایجاد شد که با هم کار کردند تا یک آرایه را تشکیل دهند.

اعتقاد بر این است که اکثر یا همه کهکشانهای بزرگ سیاهچاله‌های بسیار پرجرم در قلب خود دارند و برخی از این غول‌ها، مانند آنی که در مرکز M87 قرار دارد، مقادیر زیادی ماده را به شکل گاز و غبار مصرف می‌کنند و حتی ستاره‌های تاسف‌باری که خیلی نزدیک می‌شوند.

در نتیجه، این هیولاهای تغذیه کننده در حال منفجر کردن فواره‌های قدرتمند ماده هستند که با سرعت نزدیک به نور حرکت می‌کنند و می‌توانند هزاران سال نوری گسترش یابند، گاهی اوقات فراتر از مرزهای کهکشان‌هایی که آنها را در خود جای داده‌اند. با این حال، این سیاهچاله‌های کلان جرم چگونه این کار را انجام می‌دهند کاملاً درک نشده است.

رو-سن لو، عضو تیم مطالعه از رصدخانه نجوم شانگهای، در همین بیانیه گفت: “ما می‌دانیم که جتها از منطقه اطراف سیاهچاله‌ها به بیرون پرتاب می‌شوند، اما هنوز به طور کامل نمی‌دانیم که چگونه این اتفاق می‌افتد.” برای مطالعه مستقیم این موضوع، باید منشا جت را تا حد امکان نزدیک به سیاهچاله مشاهده کنیم.

تصویر جدید علاوه بر نشان دادن جت هنگام بیرون آمدن از این سیاهچاله پرجرم، آنچه را دانشمندان سایه سیاهچاله می‌نامند را نیز نشان می‌دهد.

همانطور که ماده به لطف تأثیر گرانشی فوق‌العاده این هیولای کیهانی با سرعت نزدیک به نور به دور ابرسیاهچاله پرجرم می‌چرخد، ماده گرم می‌شود و می‌درخشد.

برداشت هنری از ابرسیاهچاله در کهکشان M87 و جت قدرتمند آن. (اعتبار تصویر: S. Dagnello (NRAO/AUI/NSF))

این حلقه طلایی درخشانی را ایجاد می کند که در تصاویر EHT از حفره بالک M87 و سیاهچاله بسیار پرجرم در قلب کهکشان راه شیری، Sagittarius A* (Sgr A*) دیده می‌شود. در مرکز این حلقه طلایی درخشان تاریکی مطلق قرار دارد که سایه سیاهچاله است.

تصویر جدید سیاهچاله بسیار پرجرم M87 نیز با تصویر تلسکوپ EHT متفاوت است زیرا این منطقه را در طول‌موج‌های نوری طولانی‌تر نشان می‌دهد که بر آنچه ستاره‌شناسان می‌توانند در این منطقه ببینند تأثیر می‌گذارد.

توماس کریچبام، عضو تیم، از مؤسسه نجوم رادیویی ماکس پلانک، در همین بیانیه گفت: «در این طول موج، ما می‌توانیم ببینیم که چگونه این جت از حلقه انتشار در اطراف سیاهچاله مرکزی پرجرم خارج می‌شود.»

اندازه حلقه سیاهچاله در این تصویر جدید نیز 50 درصد بزرگتر از تصویر EHT است. به گفته دانشمندان، این تفاوت نشان داد که سیاهچاله بسیار پرجرم M87 با سرعت بیشتری نسبت به آنچه قبلاً تصور می‌شد، مواد را می‌بلعد.

https://cdn.jwplayer.com/previews/40PXnsBj

علاوه بر این، حساسیت آلما که از 66 آنتن در صحرای آتاکاما در شمال شیلی تشکیل شده است، GLT و GMVA که متشکل از 14 تلسکوپ رادیویی در اروپا و آمریکای شمالی است، به اخترشناسان این امکان را داد تا از فرآیندی به نام تداخل‌سنجی برای همگام‌سازی سیگنال‌ها استفاده کنند. تلسکوپ‌های جداگانه و به درستی سایه سیاهچاله را آشکار می کنند و در همان زمان عمق بیشتری را در تابش جت مشاهده می‌کنند.

با استفاده از این شبکه از تلسکوپها، ستاره‌شناسان اکنون در جهت درک بهتر چگونگی پرتاب جتهای قدرتمند ماده توسط سیاهچاله‌های پرجرم تغذیه کننده کار خواهند کرد. مشاهدات همزمان باید به تیم پشت این تصویر اجازه دهد تا فرآیندهای پیچیده‌ای را از هم جدا کند که در نزدیکی سیاهچاله ابرپرجرم اتفاق می‌افتد.

ادواردو راس، همچنین از موسسه ماکس پلانک برای نجوم رادیویی، گفت: “ما قصد داریم منطقه اطراف سیاهچاله در مرکز M87 را در طول‌موج‌های مختلف رادیویی مشاهده کنیم تا گسیل این جت را بیشتر مطالعه کنیم.” هیجان‌انگیز است، زیرا می‌توانیم درباره اتفاقاتی بیشتر بیاموزیم که در نزدیکی یکی از مرموزترین مناطق جهان رخ می‌دهد.”

ترجمه: سارا سیدحاتمی

منبع:

Astronomers snap 1st-ever direct image of a black hole blasting out a powerful jet (photo, video)

By Robert Lea

https://www.space.com/black-hole-jet-first-direct-image-m87