اولین سیاهچاله‌ای که تاکنون توسط بشر تصویربرداری شده است، انرژی زیادی را توسط جتهای نوری از دست می‌دهد!!

اگر همه زمین را پر TNT کردید و آن را 1000 بار در ثانیه برای میلیونها و میلیونها سال منفجر کردید، این مساوی مقدار انرژی است که ما از M87 دریافت می‌کنیم.

تلسکوپ افق رویداد، مجموعه‌ای در مقیاس سیاره از هشت تلسکوپ رادیویی زمینی می‌باشد که با همکاری بین‌المللی ساخته شده است، این تصویر را از سیاهچاله پرجرم در مرکز کهکشان M87 و سایه آن گرفته است. (اعتبار تصویر: EHT Collaboration)

چند سال پیش، اخترشناسان برای اولین بار لکه‌ای از تاریکی کیهانی را دیدند که مدت‌ها تصور می‌شد غیرقابل دیدن است – سیاه‌چاله‌ای، جانوری قدرتمند و گریزان، چنان متراکم که حتی نور هم نمی‌تواند از گرانش آن بگریزد.

سیاهچاله‌ها هر چیزی و هر چیزی را که به آنها نزدیک می‌شود – گاز، ستارگان، سیارات و حتی سیاهچاله های دیگر – را می‌بلعند. اما این سیاه‌چاله مبهم و دونات مانند (که بعداً توسط هوش مصنوعی به صورت حلقه‌ای لاغر ویرایش شد) در کهکشان M87 در حال شکستن کلیشه‌های سیاه‌چاله است. برای این یکی، به نظر می‌رسد که با از دست دادن انرژی به جهان باز می‌گردد.

دو ماه پیش، این سیاه‌چاله فوق‌العاده خاص در فاصله 55 میلیون سال نوری از زمین، معروف به M87*، با استفاده از تلسکوپ افق رویداد (EHT) مورد مطالعه قرار گرفت که داده‌های چند تلسکوپ رادیویی را در سراسر جهان ترکیب می‌کند (یک تلسکوپ مجازی به اندازه زمین). مشاهدات نشان داد که M87* در حال چرخش است و میدان مغناطیسی خود و بافت نزدیک فضا و زمان را با خود می‌کشد.

در اوایل این ماه، اخترشناسان با تجزیه و تحلیل تصویری از سیاهچاله که توسط EHT در سال 2021 به دست آمده بود، دریافتند که میدان مغناطیسی آن به اندازه‌ای قوی است که گاهی اوقات از بلعیدن مواد مجاور جلوگیری می‌کند.

اکنون، تجزیه و تحلیل جدید تصویر توسط زیرمجموعه ای از آن تیم نشان داده است که میدان مغناطیسی مسئول کاهش سرعت چرخش سیاهچاله است.

اندرو چیل، اخترفیزیکدان دانشگاه پرینستون در نیوجرسی و نویسنده اصلی مطالعه جدید، به Space.com گفت: «ما توانستیم به طور قطعی بگوییم که تصویر EHT 2021 نشان می‌دهد که انرژی در نزدیکی سیاهچاله جریان دارد. ما به تصاویر آینده و با حساسیت بالاتر نیاز داریم تا 100 درصد تشخیص دهیم که آیا انرژی از سطح خود سیاهچاله خارج می‌شود یا خیر.

الکساندر لوپساسکا، نویسنده دانشگاه واندربیلت در تنسی در بیانیه‌ای گفت: انرژی که در طول این فرآیند خود ترمزگیری به اعماق فضا وارد می‌شود، مانند «شمشیرهای نوری» از طریق ساختارهایی به نام جت‌های نسبیتی جاری می‌شود که 10 برابر طولانی‌تر از کهکشان راه شیری ما امتداد دارند.

جورج وونگ یکی از نویسندگان این مطالعه از دانشگاه پرینستون گفت: «اگر زمین را به TNT تبدیل کنید و آن را برای میلیون‌ها و میلیون‌ها سال 1000 بار در ثانیه منفجر کنید، این مقدار انرژی است که ما از M87 دریافت می‌کنیم..

این واقعیت که سیاهچاله‌ها می‌توانند انرژی خود را از دست بدهند یکی از پیش‌بینی‌های نظریه نسبیت اینشتین بود. دانشمندان می‌دانستند که بخشی از اتلاف انرژی می‌تواند به دلیل میدان‌های مغناطیسی باشد، اما دقیقاً نمی‌دانستند که این فرآیند چگونه اتفاق می‌افتد.

گاز و گرد و غبار طلایی چرخان، میدان‌های مغناطیسی قطبی شده را در اطراف سیاهچاله پرجرم در قلب M87 نشان می‌دهد، همانطور که در یک تصویر ترکیبی به دست آمده توسط تلسکوپ افق رویداد در سال 2021 مشاهده می‌شود.

گاز و گرد و غبار طلایی چرخان، میدان‌های مغناطیسی قطبی شده را در اطراف سیاهچاله م در قلب M87 نشان می دهد، همانطور که در تصویر ترکیبی به دست آمده توسط تلسکوپ افق رویداد در سال 2021 دیده می‌شود. (اعتبار تصویر: EHT Collaboration)

یافته‌های مطالعه جدید نشان می‌دهد که انرژی خارج شده از سیاهچاله در جهت میدان مغناطیسی آن خارج می‌شود. تیم مطالعه همچنین یک احتمال کاملاً نظری اما با این وجود هیجان‌انگیز دارد که انرژی بیرون رانده شده از M87* می‌تواند به یک سیاه‌چاله دیگر سرازیر شود.

همچنین این احتمال وجود دارد که جریان خروجی انرژی به فوران منفجر شده از سیاهچاله کمک کند که تحقیقات قبلی نشان داد که در یک چرخه 11 ساله متفاوت است. مدل‌ها نشان می‌دهند که میزان انرژی خروجی از سیاه‌چاله مشابه چیزی است که جت‌ها به آن نیاز دارند، اگرچه ستاره‌شناسان هنوز کاملاً مطمئن نیستند.

مشاهدات آینده M87* با EHT می تواند آنها را به یک پاسخ قطعی نزدیک کند. همچنین نسل بعدی EHT در دست ساخت است که انتظار می‌رود آنتن‌های بیشتری را به شبکه مجازی تلسکوپ‌ها اضافه کند تا تصاویر واضح‌تر و شاید حتی فیلم‌هایی از سیاه‌چاله‌ها به دست آورد.

لوپساسکا می‌گوید: «فکر می‌کنم به احتمال زیاد سیاه‌چاله به جت نیرو می‌دهد، اما ما نمی‌توانیم آن را “هنوز” ثابت کنیم.»

ترجمه: سارا سیدحاتمی

منبع:

1st black hole ever imaged by humanity is losing huge amount of energy through ‘lightsaber’ jets

By Sharmila Kuthunur

https://www.space.com/supermassive-black-hole-m87-losing-energy