نوشته‌ها

میدان مغناطیسی سیاهچاله کهکشان M87 رصد شد!

* تصویربرداری از سیاهچاله

سیاهچاله ها اجرامی هستند که به خاطر گرانش بسیار شدیدی که دارند، اجازه ی فرار اجرامی که فراتر از افق رویداد آن ها بروند را نمی دهند. حتی نور اگر فراتر از افق رویداد رود، راه بازگشتی نخواهد داشت. بنابراین تصویربرداری از آن کار بسیار مشکلی است. این بار میدان مغناطیسی سیاهچاله به نمایش در آمد.

در ۱۰ آوریل سال ۲۰۱۹، تلسکوپ رادیویی افق رویداد توانست از دیسک داغ و درخشان اطراف سیاهچاله ی کهکشان M87 تصویربرداری کند. تلسکوپ افق رویداد از هشت تلسکوپ رادیویی در سرتاسر زمین تشکیل شده است تا بتواند مانند یک تلسکوپ بسیار بزرگ -به اندازه زمین- فضای اطراف سیاهچاله های غول پیکر و پرجرم را رصد کند. این تلشکوپ ها از آمریکا تا مکزیک و شیلی و قطب جنوب کشیده شده اند.

 

سیاهچاله M87

اولین تصویر از سیاهچاله M87 که توسط تلسکوپ افق رویداد رصد شد.

 

* خطوط میدان مغناطیسی سیاهچاله

به دنبال انتشار این عکس، دانشمندان در پی دست یافتن به تصاویر جدیدتر و با جزئیات بیشتر از سیاهچاله بودند. تقریبا بعد از دو سال تصویری از سیاهچاله مرکزی کهکشان M87 منتشر شد که نحوه ی رفتار میدان مغناطیسی را در نزدیک سیاهچاله مشخص می کند. این نمای جدید از سیاهچاله نشان می دهد که امواج نور قطبیده چگونه به نظر می رسند.

امواج عرضی (مانند نور) خاصیتی به نام قطبش دارند که جهت هندسی نوسانات را مشخص می کند. یک موج الکترومغناطیسی از یک میدان الکتریکی نوسانی و یک میدان مغناطیسی که عمود بر هم هستند، تشکیل شده اند. در واقع قطبش امواج الکترومغناطیسی به جهت میدان الکتریکی اشاره دارد. ارتعاشات در نور قطبیده در یک صفحه اتفاق می افتد. در حالیکه در امواج غیرقطبیده در بیش از یک صفحه در حال ارتعاش هستند.

در تصویر سیاهچاله امواج نور قطبیده در مقایسه با نور غیرقطبیده، جهت و روشنایی متفاوتی دارند. مانند نحوه قطبش نور در بعضی از عینک های آفتابی، نور هنگام انتشار در مناطق گرم و مغناطیسی فضا نیز قطبیده می شود. از جایی که قطبش به معنای حضور میدان مغناطیسی است، این تصویر مشخص می کند که حلقه سیاهچاله مغناطیسی شده است.

این مشاهدات تنها اطلاعاتی از میدان مغناطیسی لبه سیاهچاله را به ما نشان نمی دهد، بلکه نشان میدهد که گازهای آن جا بسیار مغناطیسی شده است. یافته اصلی این است که میدان مغناطیسی همانطور که انتظار میرود در نزدیک سیاهچاله هستند و البته به نظر می رسد که بسیار قوی هستند. نتایج به ما نشان میدهد که میدان های مغناطیسی می توانند گاز را به اطراف فشار داده و در برابر کشش مقاومت کنند. نتیجه جالب است و سرنخی است برای چگونگی تغذیه سیاهچاله از گازهای اطرافش و رشد آن.

سیاهچاله ابر پرجرم کهکشان M87

نمایی از سیاهچاله ابرجرم M87 در نور قطبی

 

* پرتاب جت های رادیویی قدرتمند

این اولین بار است که دانشمندان توانسته اند قطبش را در لبه سیاهچاله اندازه گیری کنند. این تصویر نه تنها بسیار زیبا و تماشایی است، بلکه اطلاعات جدیدی درباره پرتاب جت های رادیویی قدرتمند از سیاهچاله را به ما می دهد.

هماهنگ کننده تیم تلسکوپ افق رویداد، ایوان ماریتی ویدال، در گفت و گو با سایت SPACE بیان کرد: “رادیو تلسکوپ های افق رویداد مجهز به گیرنده هایی هستند که سیگنال ها را در نور قطبی ضبط می کنند”. در واقع مشاهده سیاهچاله M87 از طریق نور قطبیده شده، به ما کمک می کند تا افق رویداد را بهتر ببینیم. همچنین می توانیم دیسک داغ اطراف سیاهچاله را بهتر درک کنیم. این که چگونه این سیاهچاله جت هایی را پرتاب می کند که از کهکشان میزبان بزرگ تر است، یک معما باقی مانده است. ستاره شناسان تا مدت ها گمان میکردند که میدان مغناطسی گازهای داغ اطراف سیاهچاله نقش مهمی در پرتاب جت ها دارند. این تصویر قطبیده به ما درباره ی قدرت و ساختار میدان های نزدیک سیاهچاله، جایی که جت ها پرتاب می شوند، اطلاعات بیشتری می دهد.

 

جت ها کهکشان M87

تصویر بالا جت های موجود در کهکشان M87 را در نور قطبی نشان میدهد. این تصویر ساختار میدان مغناطیسی را در امتداد جت نشان می دهد.

 

این اثر ۲۴ مارس در دو مقاله در The Astrophysical Journal Letters توسط همکاری تلسکوپ افق رویداد منتشر شده است. بیش از ۳۰۰ محقق از سازمان های سراسر جهان درگیر این مقاله شده اند.

مقالات منتشر شده را می توانید در زیر بخوانید:

مقاله ۱

مقاله ۲

 

* منابع

سایت Space

سایت NASA

سایت ویکی پدیا