ستاره‌شناسان برای اولین بار حلقه فوتون سیاهچاله را آشکار کردند

دانشمندان بر اساس تصویر سیاهچاله کهکشان مسیه 87 که سال 2019 توسط تلسکوپ افق رویداد (Event Horizon Telescope) به نمایش گذاشته شده بود، تصویری را بازسازی کرده‌اند که حلقه‌های فوتون اطراف آن را در حالی که تحت تاثیر نیروی گرانشی فوق‌العاده زیاد قرار گرفته‌اند، نشان می‌دهد.

سال 2019 تلسکوپ افق رویداد اولین تصویر از یک سیا‌هچاله را به نمایش گذاشت که در فاصله 55 میلیون سال نوری ما قرار دارد. هرچند تصویر فوق‌العاده‌ای به اشتراک گذاشته شده بود، اما جزئیات زیادی در آن دیده نمی‌شد. حالا دانشمندان با ارائه تصویر جدیدی که حلقه اطراف آن را نشان می‌دهد، درباره تصویر این سیاهچاله داده‌های بسیار بیشتری را ارائه کرده‌اند.

حلقه فوتون سیاهچاله

دانشمندان با استفاده از یک الگوریتم تصویربرداری تعبیه شده در EHT برای جداسازی و استخراج حلقه طلایی درخشان از سیاهچاله M87 استفاده کردند که جرمی برابر با 6.5 میلیارد خورشید را دارد. آن‌ها همچنین با استفاده از این تکنیک موفق شدند تا ردپای یک فواره قطبی را نیز شناسایی کنند که توسط سیاهچاله منفجر شده بود.

همانطور که «هانگ-یی پو»، استادیار دانشگاه ملی نرمال تایوان و یکی از محققان این مطالعه توضیح می‌دهد:

«اساسا با لایه‌برداری عناصر تصویر، محیط اطراف سیاهچاله را می‌توان به وضوح آشکار کرد.»

یافته‌های محققان علاوه بر تایید پیش‌بینی‌های نظری قبلی، راه‌های جدیدی برای کشف اجرام مرموز اطراف سیاهچاله ارائه می‌کند که گمان می‌رود در قلب اکثر کهکشان‌ها قرار دارند.

یکی از نکات مهمی که در مورد تصویر EHT وجود دارد، این است که در آن شاهد درخشش خود سیاهچاله نیستیم. در واقع سیاهچاله‌ها به صورت مستقیم نور تولید نمی‌کنند و در عوض، تصویر آن نور رادیویی را نشان می‌دهد که توسط سیاهچاله متمرکز شده است.

در نزدیکی سیا‌هچاله، نور در تمام جهات می‌گذرد، اما ما فقط می‌توانیم نوری را ببینیم که به سمت ما متمرکز شده است. بنابراین، هر پرتو نوری که در اطراف سیا‌هچاله حلقه می‌زند و به سمت ما در حرکت است را می‌توانیم ببینیم.

پس چرا در تصویر EHT حلقه فوتون سیاه‌چاله دیده نمی‌شود؟ جواب این سوال به گازهای سرد اطراف آن مربوط می‌شود که نور باید از آن‌ها عبور کند تا به ما برسد. برخی از نورها در طول مسیر پراکنده می‌شوند که این امر باعث می‌شود تصویر بسیار تارتر باشد.