ايتنا - از دست دادن انرژی شدید از اولین‌ سیاهچاله‌ای که توسط انسان‌ها تصویربرداری شد

چند سال پیش، اخترشناسان برای نخستین بار تکه‌ای از تاریکی کیهانی را دیدند که دیرزمانی بود که تصور می‌شد قابل مشاهده نیست – یک سیاه‌چاله، موجودی قدرتمند و گریزان که چگالی آن به قدری است که حتی نور هم نمی‌تواند از گرانش آن بگریزد.

به گزارش ایتنا، سیاهچاله‌ها هر آنچه که به آنها نزدیک می‌شود - گاز، ستارگان، سیارات و حتی سیاهچاله‌های دیگر - را می‌بلعند. اما این سیاه‌چاله مبهم و دونات‌مانند (که بعداً توسط هوش مصنوعی به صورت حلقه‌ای نازک تدقیق شد) در کهکشان M87 در حال شکستن کلیشه‌های سیاه‌چاله است، از جمله به این دلیل که به نظر می‌رسد که با از دست دادن انرژی خود به جهان در حال پس دادن انرژی است.

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)، که داده‌های چند تلسکوپ رادیویی را در سراسر جهان ترکیب می‌کند تا یک تلسکوپ مجازی به اندازه زمین ایجاد شود، مورد مطالعه قرار گرفت. مشاهدات نشان داد که M87^* در حال چرخش است و میدان مغناطیسی و بافت نزدیک خود در 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 مانع از بلعیدن مواد مجاور می‌شود.

اکنون، تجزیه و تحلیل جدید تصویر آن توسط زیرمجموعه ای از آن تیم نشان داده است که میدان مغناطیسی آن عامل کاهش سرعت چرخش این سیاهچاله است، مانند فرفره‌ای که به مرور زمان سرعتش کاهش می‌دهد.

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

الکساندر لوپساسکا، نویسنده دانشگاه واندربیلت در تنسی در بیانیه‌ای گفت که انرژی تخلیه شده به اعماق فضا در طول این فرآیند خودترمززنی مانند «شمشیرهای نوری "جدای" با طول میلیون‌سال نوری» از طریق ساختارهایی به نام جت‌های نسبیتی (فواره‌های نسبیتی) که 10 برابر طولانی‌تر از کهکشان راه شیری ما امتداد دارند به بیرون جاری می‌شود.

جورج وونگ یکی از محققان این مطالعه از دانشگاه پرینستون گفت: «اگر زمین را بگیرید، همه آن را به TNT تبدیل کنید و آن را 1000 بار در ثانیه برای میلیون‌ها و میلیون‌ها سال منفجر کنید، این مقدار انرژی است که از M87 در حال تخلیه شدن است».

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

یافته‌های مطالعه جدید نشان می‌دهد که انرژی خارج شده از این سیاهچاله در جهت میدان مغناطیسی آن تخلیه می‌شود. این تیم مطالعاتی همچنین یک احتمال کاملاً نظری اما با این وجود هیجان‌انگیز دارد که انرژی بیرون رانده شده از M87^* ممکن است 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 این سیاه‌چاله مشابه چیزی است که جت‌ها به آن نیاز دارند، اگرچه ستاره‌شناسان هنوز کاملاً مطمئن نیستند.

این تحقیق در مقاله‌ای که هفته گذشته در مجله Astrophysical منتشر شد توضیح داده شد.