سیاه‌چاله‌ای که می‌تواند عالم را قورت دهد

سیاه‌چاله‌ای که می‌تواند عالم را قورت دهد

در هفته گذشته دانشمندان برای اولین بار توانستند با استفاده از آنالیز کامپیوتری یک سیاه‌چاله را به تصویر بکشند.تصویری که حسابی دنیا را تکان داده است. این سیاه‌چاله ۳ میلیون بار بزرگ‌تر از زمین بوده و ۵۵ میلیون سال نوری با ما فاصله دارد. درواقع یک دیسک سیاه دیده می‌شود که توسط یک حلقه طلایی احاطه‌شده و چیزی جز ذرات فوتون نیست که توسط جرم چرخشی از گاز پلاسما با گرمای فوق‌العاده منتشر می‌شود. این حلقه افق رویداد یک سیاه‌چاله را محاصره کرده که فراتر از آن نور نیز خورده شده و بنابراین قابل تصویرسازی نیست.
درواقع آنچه دیده می‌شود یک پردازش رایانه‌ای از خروجی ۸ تلسکوپ است که طی دو سال گردآوری‌شده است. آنچه به دست آمده، عکس به صورت یک بار شات نبوده، بلکه بیش از ۵۰۰۰ تریلیون بایت دیتا گردآوری و توسط سوپرکامپیوتر پردازش شده تا این تصویر به دست بیاید. به گفته کارشناسان عکس منتشرشده از سیاه‌چاله یک عکس Direct picture نیست ، بلکه از حواشی سیاه‌چاله گرفته‌شده و بعد مغز سیاه‌چاله به‌صورت تاریک با پردازش رایانه‌ای به تصویر درآمده و «سایه نگاری» شده است.
به دلیل اینکه سیاه‌چاله حتی نور را نیز درون خود می‌بلعد، نمی‌توان به‌طور مستقیم از آن عکس و فیلم گرفت. کاری که ۲۰۰ محقق در طول ۲ سال انجام دادند این بوده که۸ تلسکوپ را به‌صورت مجازی به‌عنوان یک ابر تلسکوپ تعریف کرده تا بتوانند تصویربرداری را انجام دهند. این ابر تلسکوپ از حواشی و زوایای مختلف عکس گرفته و سپس تصاویر مقایسه شده و یک تصویر خروجی و نهایی درست‌شده است که همان عکسی است که منتشرشده است.
{سیاه‌چاله ناحیه‌ای از فضا-زمان است که آثار گرانشی آن، چنان نیرومند است که هیچ‌چیز — حتی ذرات و تابش‌های الکترومغناطیسی مثل نور — نمی‌توانند از میدان گرانش آن بگریزد.نظریه نسبیت عام آلبرت اینشتین پیش‌بینی می‌کند که یک جرم به‌اندازه کافی فشرده‌شده، می‌تواند سبب تغییر شکل و خمیدگی فضا-زمان و تشکیل سیاه‌چاله شود. مرز این ناحیه از فضازمان که هیچ‌چیزی پس از عبور از آن نمی‌تواند به بیرون برگردد را افق رویداد می‌نامند.
صفت «سیاه» در نام سیاه‌چاله برگرفته از این واقعیت است که همه نوری که از افق رویداد آن می‌گذرد را به دام می‌اندازد که از این دیدگاه سیاه‌چاله رفتاری شبیه به جسم سیاه در ترمودینامیک دارد.
از سوی دیگر نیز، نظریه میدان‌های کوانتومی در فضازمان خمیده پیش‌بینی می‌کند که افق‌های رویداد نیز تابشی به نام تابش هاوکینگ گسیل می‌کنند که طیف آن همانند طیف جسم سیاهی است که دمای آن با جرمش نسبت وارونه دارد. میزان دما در مورد سیاه‌چاله‌های ستاره‌ای در حد چند میلیاردم کلوین است و ازاین‌رو ردیابی آن دشوار است.
اجسامی که به دلیل میدان گرانشی بسیار قوی اجازه گریز به نور نمی‌دهند برای اولین بار در سده ۱۸ (میلادی) توسط جان میچل و پیر سیمون لاپلاس موردتوجه قرار گرفتند. نخستین راه‌حل نوین نسبیت عام که درواقع ویژگی‌های یک سیاه‌چاله را توصیف می‌نمود در سال ۱۹۱۶ میلادی توسط کارل شوارتزشیلد کشف شد.هرچند که تعبیر آن به‌صورت ناحیه‌ای از فضا که هیچ‌چیز نمی‌تواند از آن بگریزد، تا چهار دهه بعد به‌خوبی درک نشد.
برای دوره‌ای طولانی این چالش مورد کنجکاوی ریاضیدانان بود تا اینکه در میانه دهه ۱۹۶۰، پژوهش‌های نظری نشان داد که سیاه‌چاله‌ها به‌راستی یکی از پیش‌بینی‌های ژنریک نسبیت عام هستند.
یافتن ستارگان نوترونی باعث شد تا وجود اجرام فشرده‌شده بر اثر رمبش گرانشی به‌عنوان یک واقعیت امکان‌پذیر فیزیکی موردعلاقه دانشمندان قرار گیرد.این‌گونه پنداشته می‌شود که سیاه‌چاله‌های ستاره‌ای در جریان فروپاشی ستاره‌های بزرگ در یک انفجار ابرنواختری در پایان چرخه زندگی‌شان به وجود می‌آیند.
جرم یک سیاه‌چاله پس از شکل‌گیری می‌تواند با دریافت جرم از پیرامونش افزایش یابد. با جذب ستارگان پیرامون و به هم پیوستن سیاه‌چاله‌های گوناگون، سیاه‌چاله‌های کلان جرم با جرمی میلیون‌ها برابر خورشید تشکیل می‌شوند. یک سیاه‌چاله به دلیل اینکه نوری از آن خارج نمی‌گردد نادیدنی است، اما می‌تواند بودن خود را از راه کنش و واکنش با ماده از پیرامون خود نشان دهد. از راه بررسی برهمکنش میان ستاره‌های دوتایی با همدم نامرئی‌شان، اخترشناسان نامزدهای احتمالی بسیاری برای سیاه‌چاله بودن در این منظومه‌ها شناسایی کرده‌اند.
این باور جمعی در میان دانشمندان رو به گسترش است که در مرکز بیشتر کهکشان‌ها یک سیاه‌چاله کلان‌جرم وجود دارد. برای نمونه، دستاوردهای ارزشمندی بازگوی این واقعیت است که در مرکز کهکشان راه شیری ما نیز یک سیاه‌چاله کلان جرم با جرمی بیش از چهار میلیون برابر جرم خورشید وجود دارد.}