از سیاه چاله‌ ها چه می‌دانید؟

به گزارش پایگاه خبری “ججین” به نقل از باشگاه خبرنگاران جوان، آندریا قز، برنده جایزه نوبل فیزیک ۲۰۲۰، زندگی حرفه‌ای خود را به عنوان ستاره شناس و اخترفیزیکدان وقف یافتن پاسخ سوالاتی نظیر اینکه آیا واقعاً این امکان وجود دارد که در هسته هر کهکشان یک سیاه چاله ابرجرم وجود داشته باشد، کرده است. اگرچه جامعه علمی وجود سیاه چاله‌ها را تایید کرده، اما ماهیت آن‌ها همچنان یک راز است. تاکنون هیچ گونه توضیح منطقی برای چگونگی شکل گیری سیاه چاله‌های عظیم و نقش آن‌ها در پیدایش و تکامل کل کهکشان‌ها ارائه نشده است. براساس یک نظریه رایج، آن‌ها ممکن است در اثر ادغام سیاه چاله‌های ستاره‌ای ایجاد شده باشند.

در مورد کهکشان راه شیری، اکنون به طور کلی از نظر نظری و تجربی پذیرفته شده که یک سیاه چاله ابرجرم در مرکز آن وجود دارد و نام آن Sagittarius A است. در حال حاضر راینهارد جنزل، مدیر موسسه ماکس پلانک و آندریا قز، استاد فیزیک و نجوم در دانشگاه کالیفرنیا قاطع‌ترین شواهد تجربی را ارائه کرده اند.

سیاه چاله‌ چیست؟

از دیدگاه فیزیکی، سیاه چاله‌ها در واقع اجسام بسیار فشرده‌ای با جرم فوق العاده زیاد و نیروی گرانش قوی هستند، به حدی که هر چیزی را که به منطقه ورودی آن‌ها راه پیدا می‌کند، به درون خود می‌کشند. ستارگان، خورشید و حتی نور نمی‌توانند از یک سیاه چاله فرار کنند. جنزل و قز از فناوری و ابزار اندازه گیری پیشرفته‌ای شامل تکنیک‌های نوری و تصویربرداری با وضوح بالا برای اثبات شی نامرئی و فوق العاده سنگین در قلب راه شیری استفاده کردند.

فیلیپ جتزر، اخترفیزیکدان و استاد دانشگاه زوریخ می‌گوید استعداد استثنایی قز در ساختن سازه‌ها به او امکان می‌دهد تا به طور مداوم فناوری اندازه گیری مورد نیاز برای مشاهده سیاه چاله‌ها را توسعه داده و بهبود بخشد. جتزر در حال تحقیق درباره شکل گیری سیاه چاله‌های فوق العاده بزرگ در ارتباط با ماهواره تحقیقاتی ESA LISA  است. محققان ETH زوریخ در این پروژه مشارکت دارند که انتظار می‌رود داده‌های اندازه گیری جدیدی در مورد امواج گرانشی از فضا ارائه دهند.

قز بر فناوری‌های اندازه گیری متمرکز است که می‌تواند برای رصد ستارگان و فضای بین آن‌ها و همچنین کهکشان‌ها و مراکز آن‌ها از زمین مورد استفاده قرار گیرد. او معمولاً تصاویر خود را با استفاده از تلسکوپ‌های ۱۰ متری واقع در رصدخانه کک در هاوایی ثبت می‌کند.

یافته های قز و همکارانش

قز از دهه ۱۹۹۰ تاکنون تکنیک‌های نوری و آشکارساز‌های مادون قرمز را در مورد اجرام آسمانی و شی‌های نامرئی تصحیح کرده و تصاویر با کیفیتی از آن‌ها را به ثبت رسانده است. او تشخیص داد که هزاران ستاره در اطراف یک شی نامرئی در مرکز کهکشان راه شیری وجود دارند. علاوه بر این، این جسم مرکزی باید بسیار کوچک باشد، زیرا ستارگان بدون برخورد با آن‌ها بدون هیچ گونه تلاقی از مدار خود پیروی می‌کنند.

سرعت بالای ستارگان تا چهار درصد سرعت نور نیز نشان می‌دهد که این جسم فوق العاده سنگین است و با حرکت گرانشی عظیم خود بر حرکت ستارگان تأثیر می‌گذارد. در واقع، جرم این جسم تقریباً چهار میلیون برابر خورشید ما است. بر اساس این یافته‌ها به نظر می‌رسد که این جسم یک سیاه چاله ابرجرم باشد.