نجوم وفضا

اخترشناسان برنامه تلسکوپ افق رویداد قصد دارند تا برای نخستین بار از یک سیاهچاله عکس بگیرند. عکس‌هایی که می‌تواند علاوه بر آزمایش نسبیت عام، وجود سیاه‌چاله‌ها را نیز اثبات کند!

به گزارش خبرآنلاین، دان مارون، اخترشناس رصدخانه استووارد دانشگاه آریزونا و عضوی از برنامه تلسکوپ افق رویداد است. این پروژه ماه قبل افتتاح شد و هدفش این است که تا سال 2015 / 1394، نخستین تصاویر را از یک سیاه‌چاله تهیه کند. عکس‌های یک سیاه‌چاله می‌تواند علاوه بر آزمایش نسبیت عام، وجود سیاه‌چاله‌ها را نیز اثبات کند! نیوساینتیست گفتگویی خواندنی با وی انجام داده که در ادامه می‌خوانید.

بنا بر تعریف، یک سیاه‌چاله سیاه است. بنابراین شما چطور می‌خواهید از یکی از آنها عکس بگیرید؟
اگر شما مستقیما به یک سیاه‌چاله نگاه کنید، از آنجایی‌که نور بسیار اندکی از آن فرار می‌کند باید کاملا تاریک به نظر برسد. اما دقیقا در لبه آن شما می‌توانید حلقه‌ای نورانی را مشاهده کنید. این حلقه ناشی از وجود فوتون‌هایی است که به جای سقوط مستقیم به درون سیاه‌چاله، برای چند بار به دور آن سر می‌خورند. این نور همان چیزی است که ما گمان می‌کنیم بتوانیم با استفاده از تلسکوپ افق رویداد (EHT) نمایان کنیم.
 

تلسکوپ EHT تلسکوپی در سراسر زمین است. این تلسکوپ چطور کار می‌کند؟
در رادیو اخترشناسی، برای دستیابی به وضوح بالاتر نسبت به آنچه از یک تلسکوپ منفرد می‌توانید کسب کنید، سیگنال‌ها را توسط تعداد زیادی تلسکوپ در سراسر دنیا ثبت می‌کنید و آنها را توسط یک رایانه مخصوص باهم می‌کنید. این کار مثل این است که شما یک تلسکوپ منفرد به اندازه  زمین در اختیار دارید.
 

شما کدام سیاه‌چاله‌ها را مد نظر دارید؟
سیاه‌چاله Sagittarius A در صورت فلکی قوس که سیاه‌چاله‌ای فوق پر جرم در مرکز کهکشان راه شیری است؛ و سیاه‌چاله واقع در مرکز M87 که بزرگ‌ترین کهکشان موجود در خوشه کهکشانی سنبله است. با استفاده از تلسکوپی به بزرگی زمین و در فرکانس‌هایی که ما جستجو را در آنها انجام می‌دهیم، فقط می‌توان از سیاه‌چاله‌هایی با همین اندازه عکس گرفت!
 

هر تصویر از سیاه‌چاله‌ای با این فاصله یک اثر هنری خواهد بود. آیا عکس سیاه‌چاله واقعی با انتظارات هم‌خوانی دارد؟
خلق یک تصویر از چیزی که می‌خواهیم آن را بسنجیم، نیازمند به کار بردن حقه‌های عکاسی است. به احتمال زیاد ما سیاه‌چاله را با استفاده از رنگ‌های دروغین به تصویر خواهیم کشید؛ رنگ‌هایی که نشان دهد میزان روشنایی آن چقدر است. چنین تصویری به زیبایی یک اثر هنری نخواهد بود. کهکشان نور بین ما و سیاه‌چاله را محو می کند، بنابراین ویژگی‌های آشکاری وجود خواهد داشت که ما قادر به مشاهده آنها نخواهیم بود. اما هر تصویری که بگیریم ناامید کننده نخواهد بود. ما به جستجوی چیزی هستیم که پیش از این هیچ کس آن را ندیده است.
 

نظر شما درباره گرفتن یک تصویر متحرک چیست؟
اگر چیزی در حال گردش به دور سیاه‌چاله باشد، این کار امکان‌پذیر است. اگر یک جریان گاز قبل از فرو رفتن به درون سیاه‌چاله به دور آن بچرخد، چیزی که ما انتظار آن را داریم، بسته به سرعت چرخش سیاه‌چاله بین 4 تا 27 دقیقه به طول خواهد انجامید. اگر ما جستجوی خود را چندین روز ادامه دهیم و تغییرات را در ساختار مشاهده کنیم، می توانیم آن را به صورت یک فیلم به تصویر بکشیم.
 

انتظار دارید که از این تصاویر چه چیزی بیاموزید؟
اینکه تنها بتوانیم عکسی از یک سیاه چاله بگیریم، موضوعی که با توجه به عدم امکان فرار نور انتظارش را داریم، به خودی خود بسیار مهم است. علاوه بر آن، ما می‌توانیم چیزهای زیادی را درباره ساختار سیاه‌چاله کهکشان خود یاد بگیریم، و دریابیم زمانی‌که یک سیاه‌چاله با قحطی ماده روبه‌رو می‌شود چه اتفاقی می‌افتد؛ موضوعی که ظاهرا برای Sagittarius A رخ داده است.
ما همچنین انتظار داریم که بتوانیم نظریه نسبیت عام را آزمایش کنیم. بر اساس این نظریه، حلقه نور اطراف لبه سیاه‌چاله باید کاملا دایروی باشد. اگر نسبیت عام در این میدان قدرتمند نقض بشود، جایی‌که گرانش در مرزهای قدرت خود قرار دارد، آنگاه این حلقه نور نباید کاملا دایروی باشد.