تاثیرات نسبیت اینشتین در اطراف یک سیاهچاله
تاثیرات نسبیت اینشتین در اطراف یک سیاهچاله
مجله علمی ایلیاد - ستارهشناسان با استفاده از دادههای تلسکوپ هابل، یک دیسک باریک غیرمنتظره از مواد چرخان در اطراف سیاهچالهی پُرجرم مرکزی کهکشان NGC3147 مشاهده کردهاند. این کهکشان، کهکشانی مارپیچ و کمنور است که در فاصلهی ۱۳۰ میلیون سال نوری از زمین قرار گرفته است.
دکتر «استفانو بیانچی» از دانشگاه رم و همکارانش در ابتدا کهکشان NGC3147 را انتخاب کردند تا صحت مدلهای قابلقبول دربارهی کهکشانهای فعال کمنور را به اثبات برسانند. این کهکشانها دارای سیاهچالههای اشباع نشده هستند. دکتر بیانچی میگوید: «نوع دیسک مشاهده شده چیزی نیست که ما انتظار آنرا داشته باشیم. این دیسک مانند دیسک اجرامی است که ۱۰۰۰ برابر و یا حتی ۱۰۰،۰۰۰ برابر روشنتر از این کهکشان هستند. پیشبینیهای مدلهای کنونی برای کهکشانهای فعال کمنور با شکست مواجه شده است.»
سیاهچالهها در انواع خاصی از کهکشانها مانند NGC3147 عموماً تغذیه نشده هستند؛ زیرا کشش جاذبهی آنها برای بلعیدن منظم مواد به سمت سیاهچاله کم است. بنابراین پرسش اینجا است که چرا یک دیسک حول یک سیاهچالهی تغذیه نشده وجود دارد که مشابه دیسکهای بسیار بزرگتر مشاهدهشده در کهکشانهای بسیار فعالتر است.
این دیسک حاوی مواد که حول سیاهچاله میچرخد، بسیار جالب توجه است؛ زیرا فرصت منحصربهفردی ارائه میکند که بتوان نظریهی نسبیت اینشتین را آزمود. این دیسک به نحو عمیقی در میدان گرانشی شدید سیاهچاله گیر افتاده است و نور از این دیسک منحرف میشود و به ستارهشناسان فرصتی برای مطالعهی این فرآیند در نزدیکی سیاهچاله را میدهد. دکتر «مارکو چیابرگ» از دانشگاه جانز هاپکینز، میگوید: «ما تا کنون اثرات نسبیت خاص و عام را در نور مرئی به این وضوح ندیده بودیم.»
طبق محاسبات تلسکوپ هابل سرعت گردش مواد به دور سیاهچاله بالغ بر ۱۰ درصد سرعت نور است. در این سرعتهای بالا، اگر گاز به سمت زمین حرکت کند، روشنتر و اگر از زمین دور شود تاریکتر بهنظر میآید. به این حالت پرتوهای نسبیتی میگویند. هابل نشان داده است که گازها آنقدر در چاه گرانشی فرو رفتهاند که نور نیز برای فرار از آن با سختی مواجه است و به همین دلیل به سمت طولموجهای قرمزتر حرکت میکند. جرم سیاهچاله حدود ۲۵۰ میلیون برابر خورشید است.
دکتر بیانچی میگوید: «این دیسک چرخان آنقدر به سیاهچاله نزدیک است که سرعت و شدت کشش گرانشی بر روی نحوهی دیده شدن فدتونهای نوری نیز تاثیر میگذارد.»
نتایج این مطالعه در مجلهی Royal Astronomical Society چاپ شده است.