دستورالعمل رصد سیاهچاله در حال چرخش

به گزارش خبرگزاری مهر، گروهی بین المللی از اخترشناسان و فیزیکدانان دریافته اند سیاهچاله های در حال چرخش از خود نشانه هایی به جا می گذارند که با استفاده از رادیوتلسکوپهای بسیار حساس قابل ردیابی هستند. رصد کردن چنین نشانه هایی می تواند اطلاعات زیادی درباره چگونگی شکل گیری کهکشانها را در اختیار دانشمندان قرار داده و نظریه عمومی نسبیت انشتین را به آزمایش بگذارد.

بر اساس نظریه نسبیت هر جسم حجیمی از قبیل سیاهچاله ها فضا-زمان را دچار انحراف کرده و مسیر نوری را که از میان آنها می گذرد، خمیده می کند، تاثیری که به همگرایی گرانشی شهرت دارد. در این نظریه همچنین پیش بینی شده است که سیاهچاله های در حال چرخش فضا-زمان را به دورن خود می کشانند و با ایجاد یک گرداب تمامی اجرام نزدیک به خود را از قبیل فوتونهای نوری مجبور به پیروی از مسیر گردشی خود می کنند.

اخترشناسان در حال حاضر برای اثبات چرخش ابرسیاهچاله هایی که گفته می شود در مرکز بسیاری از کهکشانها وجود دارند، شواهد غیرمستقیمی در اختیار دارند. برای مثال چرخش سیاهچاله کهکشان راه شیری را می توان به واسطه شتاب توزیع ستارگان در میان کهکشان درک کرد اما این نشانه تنها می تواند محاسبات کم دقتی را در اختیار دانشمندان قرار دهد زیرا میزان دقیق ماده موجود در کهکشان نامشخص است. برخی از اخترشناسان معتقدند این سیاهچاله با سرعتی بالا در چرخش است در حالیکه گروهی دیگر سرعت چرخش این سیاهچاله را پایین می دانند.

در مقاله ای که به تازگی در "نیچر فیزیک" منتشر شده است، "فابریزیو تامبورینی" اخترشناس دانشگاه پادوآ در ایتالیا به همراه گروهی از همکارانش شیوه ای جدید را برای ردیابی چرخش سیاهچاله ها ارائه کرده اند که از دقت بیشتری برخوردار است، این دانشمندان از محاسبه تغییرات نوری که از نزدیکی سیاهچاله ها عبور می کنند برای محاسبه سرعت چرخش سیاهچاله استفاده می کنند.

این اخترشناسان معتقدند یک جبهه امواج نوری که در مسیری عمود بر محور چرخش سیاهچاله در حرکت است، با عبور از نزدیکی سیاهچاله دچار پیچیدگی می شود، زیرا نیمی از این جبهه امواج در مسیر پیشبرد فضا-زمان و نیم دیگر آن در مسیر پس زدن فضا-زمان حرکت می کنند. این پدیده فازی از تابش را به وجود می آورد که موقعیت دقیق نقطه اوج و فرود امواج نوری را مشخص می کند به این شکل می توان سرعت چرخش سیاهچاله ها را با دقتی بالاتر تعیین کرد.

محققان با استفاده از شبیه سازی رایانه ای به شبیه سازی این پدیده در سیاهچاله کهکشان راه شیری پرداخته و دریافتند می توان این پدیده را از روی زمین نیز مشاهده کرد به گفته آنها با نشانه گرفتن تعدادی از تلسکوپهای رادیویی به سوی مرکز کهکشان و استفاده از چندین تلسکوپ برای مشاهده بخشهای مختلفی از جبهه امواج نزدیک شونده به سیاهچاله و ترکیب این اطلاعات با یکدیگر، می توان فاز نسبی امواج در نزدیکی سیاهچاله را محاسبه کرد.

بر اساس گزارش نیچر، تامبورینی معتقد است یافته های وی و گروهش از اهمیت بنیادینی برخوردارند و نشان می دهند اکثر اجرام عظیم در جهان در حال چرخشند. به گفته وی مطالعه بر روی چرخش سیاهچاله ها در مرکز فعال کهکشانی می تواند درک اخترشناسان را از کهکشانهای فعال، بهبود بخشیده و نشان می دهند چرخش این سیاهچاله ها منجر به افزایش قابل توجه کهکشانها و ایجاد تغییر در روند تکامل آنها خواهد شد.