دیدار آدینه ۱۴
کد خبر: ۷۱۵۹۸
۱۴:۲۱ - ۲۸ شهريور ۱۳۹۹

دیدارنیوز _ سروش زمانی مقدم: چندی پیش در دنیای علم و فناوری و برای اولین بار در تاریخ علم، اتفاقی افتاد که شاید بیش از هرکس استفان هاوکینگ مستحق دیدنش بود چرا که بخش بزرگی از پژوهش‌های علمی این رخداد، مرهون تلاش‌ها و نبوغ وی بود و افسوس که او در آن زمان در بین ما نبود. بیش از صد سال از پیش بینی اولیه سیاهچاله توسط اینشتین گذشته بود و علیرغم فرض ما در کیهان شناسی مبنی بر وجود آن‌ها در مراکز اکثر کهکشانها، و با وجود تاییدات غیر مستقیم حاکی از حضورشان در پهنه بیکران کیهان، تا قبل از این رخداد هیچ شاهد و دلیل مستقیم و سر راستی برای اثباتشان نداشتیم. می‌دانیم که دلیل ندیدن یا به اصطلاح سیاه بودن سیاهچاله ها، مبتنی بر خصوصیت فیزیکی آنهاست، بدین مفهوم که حتی نور را هم یارای گریز از کمند جاذبه قدرتمندشان نیست و بنابراین جدا از مشکل دور بودن فاصله‌هایشان از ما، هرگونه دیدن مستقیم آنها، تا به حال ناممکن بوده است. اما گروهی از محققان، با کار طاقت فرسای چندساله، در اقدامی بلند پروازانه و متهورانه و در کمال ناباوری توانستند با تلفیق زیبای علم و هنر، اولین راز‌های سر به مهر این پدیده عجیب کیهانی را برایمان آشکار کرده و اولین تصاویر واقعی یک سیاهچاله را ثبت و ضبط کنند و به لحاظ فنی، مهر تاییدی بر وجود سیاهچاله ها، به عنوان یکی از شگفت انگیزترین پیش بینی‌های نسبیت عام، و بنابراین بر خود نظریه نسبیت عام بزنند.

 

گفتیم که جاذبه پر قدرت سیاهچاله حتی به نور که آن را متشکل از ذراتی به نام "فوتون" می‌دانیم، اجازه گریز نمی‌دهد؛ بنابراین به زبان ساده، آخرین مدار پایدار که پرتو نور می‌تواند به دور سیاهچاله بچرخد و جذب گرانش یا همان نیروی جاذبه سیاهچاله نشود را "فوتون حلقه" یا به بیان صحیح‌تر فضای سه بعدی، "فوتون کره" می‌نامند. در حقیقت این مدار آخرین حلقه ایست که نور امکان فرار از گرانش سیاهچاله را دارد و لذا فوتون کره مکانی نزدیک سیاهچاله است که نور در ناحیه‌ای کروی حول آن می‌چرخد. از طرفی سطح زیرین این مدار را به لحاظ فنی "افق رویداد سیاهچاله" می‌نامند که نور از درونش امکان گریز ندارد. در حقیقت تصویربرداری از سیاهچاله، یک عکاسی ماجراجویانه و بدیع از همین فوتون کره بود. در نگاه اول شاید این کار صرفاً در حد عکاسی ساده‌ای از یک پدیده طبیعی بنظر آید، اما سبک کار و مشکلات پُرشمار برای عکاسی از سوژه‌ای که حدود پنجاه و پنج میلیون سال نوری از ما فاصله دارد و دوربین‌های خاصمان، این موضوع را رد می‌کند. باید دقت کرد که سال نوری واحد مسافت است و هر سال نوری کمی کمتر از شش تریلیون مایل می‌باشد!. این در حقیقت فاصله سیاهچاله کلان جِرم مرکز کهکشانی موسوم به " مسیه هشتاد و هفت" از زمین است که برای اولین بار سوژه عکاسی شد. تصویری که قطعا باید به خاطر آنکه جزو تمدن بشری هستیم که برای اولین بار آن را می‌بینیم، بر خود ببالیم.

 

اما سوال مهمی در اینجا قابل پرسیدن است! از آنجا که فاصله سیاهچاله مرکز کهکشان خودمان تا زمین تنها حدود بیست و پنج هزار سال نوریست، چرا سیاهچاله دورتر دیگری و آن هم در حالی که در مرکز کهکشانی دیگر قرار دارد، سوژه عکاسی شد و نه سیاهچاله مرکزی کهکشان راه شیری خودمان؟

 

جواب این سوال نکته جالب دیگری از شگفتی‌های کیهان را در خود دارد چرا که برای فهم این موضوع باید به تفاوت اجرام این غول‌های های سیاه دقت کرد. هر چه جرمی بزرگتر باشد، دیدنش سَهل‌تر است. در حقیقت جرم سیاهچاله کهکشان مسیه حدود شش و نیم میلیارد برابر جرم خورشید ماست! حال آنکه جرم سیاهچاله مرکز کهکشان راه شیری، کمتر از چهار و نیم میلیون برابر جرم خورشیدست. برای برآورد بزرگی میلیون و میلیارد مقایسه زیر روشن کننده است که یک میلیون ثانیه چیزی در حدود یازده روز است، اما یک میلیارد ثانیه حدود سی و دو سال! و حال چنین برآورد تقریبی را در مورد اجرام سیاهچاله‌های مذکور در نظر بگیرید! لذا با توضیحات قبلی، از نقطه دید ما، افق رویداد سیاهچاله کهکشان راه شیری در مقایسه با سیاهچاله کهکشان مسیه، به قدری کوچک است که در آن صورت گویا می‌خواستیم سیبی را بر روی کره ماه ببینیم!؛ بنابراین برای تهیه اولین تصویری که در وهله اول شاید هم کمی از دیدنش ناامید شده باشیم، مجموعه‌ای از تلسکوپ ها، با نام واحد "تلسکوپ افق رویداد"، یا "اِوِنت هورایزن"، به اختصار ئی اچ تی، متشکل از هشت رادیوتلسکوپ جدا از هم، و ایستگاه‌های تداخل سنجی، بصورت بین المللی و در سرتاسر کره زمین، در چهار قاره، به صورت شبکه‌ای جهانی، سیاهچاله مذکور را مورد مشاهده قرار دادند و نتایج توسط اَبَرکامپیوتر‌ها مورد تحلیل، و ترکیب داده‌ها قرار گرفتند. درست مانند آنکه برای دیدن جسم فوق العاده بزرگی، در فاصله‌ای بسیار دور، از زوایای مختلف آنرا رَصَد کنیم و اطلاعات و تصاویر را به نوعی به هم بچسبانیم، تا تصویر منسجمی از جسم مورد نظر بدست آید. اما چند نکته مهم در این جا قابل ذکر است.

 

اول آنکه، چون روش آشکار سازی همین تصویر نه چندان واضح، بر مبنای روش تداخل سنجی بوده است، فاصله بین آرایه تلسکوپ‌ها توسط تیم اجرایی، بسیار دور از هم و در ابعاد کره زمین انتخاب شده بود. نکته بعد آنکه حجم فیزیکی اطلاعات تولید شده توسط این مجموعه متصل به هم، که شامل میلیون‌ها گیگا بایت داده است، به اندازه‌ای بوده که برای پردازش همزمان، امکان انتقالشان حتی با سریع‌ترین خطوط اینترنت نیز ممکن نبوده و لذا آن‌ها را با تعداد زیادی هارد دیسک و با هواپیما و در بدترین شرایط آب و هوایی همچون شرایط واقع در قطب جنوب به مرکز پردازش اَبَرکامپیوتر‌ها منتقل می‌نمودند. همچنین با توجه به فاصله زیاد تلسکوپ‌ها و نیاز به دقت بالا برای همزمانیشان، تیم مذکور از ساعت‌های پر دقت اتمی برای این کار استفاده کردند که در هر صد میلیون سال فقط حدود یک ثانیه خطا داشت!. در غیر این صورت و در صورت عدم استفاده از ساعت‌های اتمی، اگر خطای بالاتری در همزمانی بروز می‌کرد، حتی تصاویر فعلی نیز بدست نمی‌آمد!

 

اما آیا تصویری واضح‌تر از این نیز ممکن است؟ قطعاً در آینده با پیشرفت تکنولوژی، این اتفاق خواهد افتاد، چرا که برای دستیابی به وضوح بیشتر، یا باید تلسکوپ‌ها را در فواصلی دورتر از ابعاد کره زمین، یعنی در بیرون از کره زمین قرار دهیم، یا آنکه تعداد تلسکوپ‌های متصل بهم، در سرتاسر زمین را افزایش داد. آنگاه تصویر برداری حتی از سیاهچاله‌های غیرکلان جرم با افق رویداد‌هایی کوچک تر، مِنجُمله سیاهچاله مرکز کهکشان خودمان نیز امکان پذیر خواهد بود. به هر روی، هرچه پیشتر می‌رویم، آن چه که بیش از پیش، قابل ارج نهادن است، جسارت نوع بشر در کشف ناشناخته هاست و آنچه که هر دم و در پی یافتن پاسخ هر سوال، جلوه‌های جدیدتری را برایمان عیان می‌کند و قله‌های تازه دیگری را در برابر این آفریده جسور، آشکار میکند، طبیعت ژرف و زیباست که باعث می‌شود در عین حیرت، هرچه بیشتر به فکر فرو رویم.


در آینده نزدیک بیشتر در مورد راز‌های زیبای کیهان بحث خواهیم کرد.

ارسال نظرات
نام:
ایمیل:
نظر: