پیش بینی فوران سیاهچاله ها - اخبار مشروح

تصویر تخیلی: سیاهچاله کوچکتر هر 12 سال دو بار از میان قرص برافزایشی سیاهچاله عظیمتر می گذرد

ستاره شناسان توانسته اند نحوه حرکت و رفتار دو سیاهچاله حول یکدیگر را، از جمله با تکیه بر یکی از پیش بینی های کلیدی نظریه نسبیت عام اینشتین، محک بزنند. یکی از این سیاهچاله ها به معنی واقعی کلمه عظیم است - جرم آن 18 میلیارد برابر خورشید است؛ جرم سیاهچاله دیگر فقط 150 میلیون برابر خورشید است.

دانشمندان اکنون توانسته اند برهم کنش این دو سیاهچاله را به دقت پیش بینی نمایند. آن ها با یاری تاثیری که این اجرام - براساس نسبیت عام - بر بافت فضا-زمان دارند و با این فرض که سیاهچاله عظیمتر دارای سطحی صاف است توانستند رفتار آن ها را پیش بینی نمایند.

این جفت موسوم به او جی 287 در حدود 3.5 میلیارد سال نوری از ما نهاده شده است. دانشگران مدت هاست که متوجه فوران های ناگهانی این سیستم شده اند که هر دوازده سال دو بار اتفاق می افتد. این فوران های انرژی معادل درخشش ناگهانی یک تریلیون ستاره در کهکشان میزبان این سیاهچاله هاست.

بهترین شرح برای این رفتار فوق العاده این است که جرم کوچکتر به طور منظم از میان صفحه مدوری از گاز و غبار که دور سیاهچاله عظیمتر را گرفته - صفحه موسوم به قرص برافزایشی - عبور می نماید و در این فرآیند این مواد را به شدت داغ می نماید.

اما این فوران های نورانی در فواصل کاملا منظم روی نمی دهند. هرچند هر 12 سال دو بار فوران می نمایند، اما فاصله میان این دو فوران از یک سال تا 10 سال متغیر است. این گویای پیچیدگی راستای است که جرم کوچکتر در اطراف همنشین خود طی می نماید - و تیم محققان با یاری همین راستا پیچیده یک مدل کاملا پیشرفته ساخته اند.

پروفسور موری والتونن از دانشگاه تورکو در فنلاند به بی بی سی گفت: مدار سیاهچاله کوچکتر می پیچید و تغییر جهت می دهد. در سال 1996 ما مدلی داشتیم که کم و پیش این راستا را پیش بینی می کرد. اما حالا دقیق تر و دقیق تر شده ایم.

یکی از پارامتر های مهم مدل تازه انرژی ای است که به شکل امواج گرانشی از این سیستم ساطع می گردد. این چروک ها در بافت فضا-زمان - از پیش بینی های نظریه نسبت عام - ناشی از اجرام شتاب گیرنده است و در شرایط فوق پرجرم او جی 287 نفوذ قابل توجهی بر عملکرد سیستم دارد.

تصویر تخیلی: اسپیتزر که حالا بازنشسته شده در موقعیت مناسبی برای آن رصد قرار داشت

آزمون عظیم مدل تازه منجمان روز 31 ژانویه سال پیش از راه رسید. آن ها زمان وقوع فوران تازه این مجموعه را پیش بینی نموده بودند و رصد ها نشان داد که فقط با اختلاف 2 ساعت و نیم از زمان پیش بینی شده به وقوع پیوست.

این رویداد از بخت بلند با یاری تلسکوپ فروسرخ اسپیتزر ناسا ثبت شد، چون سیستم حاوی این دو سیاهچاله در آن موقع - نسبت به زمین - در آنسوی خورشید قرار داشت و امکان رصد آن با رصدخانه های زمینی وجود نداشت.

اما فاصله 160 میلیون کیلومتری تلسکوپ اسپیتزر از زمین آن را در موقعیتی ایده آل قرار داد. دکتر سپو لین از دانشگران حاضر در موسسه فناوری کالیفرنیا (کلتک) که بر اسپیتزر نظارت دارد گفت: وقتی در دیدرس بودن او جی 287 را چک کردم، با شگفتی متوجه شدم که درست در همان روزی که پیش بینی می شد فوران اتفاق بیافتد در معرض دید اسپیتزر نهاده شد.

خیلی خیلی شانس آوردیم که توانستیم نقطه اوج این فوران را با اسپیتزر ثبت کنیم، چون هیچ ابزار دیگری قادر به رصد آن در آن لحظه نبود. اصلاح دیگری که در مدل تازه انجام شد محاسبه ویژگی های فیزیکی سیاهچاله عظیمتر به خصوص چرخش آن بود.

دانشمندانی از جمله استفان هاکینگ نظریه ای معروف به بی مو درباره سیاهچاله ها ارائه نموده اند. این نظریه می گوید که سطح یا افق رویداد یک سیاهچاله در طول محور چرخش آن متقارن است و هیچ دست اندازی ندارد.

گفته می گردد که رصد او جی 287 بهترین شواهد از درستی این نظریه را فراهم نموده. اگر سیاهچاله سطح نامنظمی داشت، زمان وقوع فوران به این دقت قابل پیش بینی نبود.

پیش بینی می گردد فوران بعدی در سال 2022 و بعد در سال های 2033 و 2034 روی دهد.