اسپیس نوتااسپیس نوتااسپیس نوتا
  • صفحه اصلی
  • فناوری فضایی
    فناوری فضایینمایش بیشتر
    چگونه بادبان‌های خورشیدی تاشو بازگشت به جو را آسان می‌کنند
    چگونه بادبان‌های خورشیدی تاشو بازگشت به جو را آسان می‌کنند
    ۲۴ مهر ۱۴۰۴ ساعت ۱۱:۰۰
    قابلیت HWO را برای آشکارسازی دنیای‌های شبیه زمین شبیه‌سازی می‌کنیم
    قابلیت HWO را برای آشکارسازی دنیای‌های شبیه زمین شبیه‌سازی می‌کنیم
    ۹ مهر ۱۴۰۴ ساعت ۱۰:۰۰
    RISTRETTO پرده از جو، مدار و میزان بازتاب پروکسیما b برمی‌دارد
    RISTRETTO پرده از جو، مدار و میزان بازتاب پروکسیما b برمی‌دارد
    ۶ مهر ۱۴۰۴ ساعت ۱۱:۰۰
    گله‌ای از ربات‌های گیاه‌وار، مریخ را زیر پا می‌گذارند
    گله‌ای از ربات‌های گیاه‌وار، مریخ را زیر پا می‌گذارند
    ۵ مهر ۱۴۰۴ ساعت ۱۰:۰۰
    این فیزیک موشک نیست… این دنیای علم مواد است!
    این فیزیک موشک نیست… این دنیای علم مواد است!
    ۴ مهر ۱۴۰۴ ساعت ۱۱:۰۰
  • ماموریت‌های فضایی
    • ماموریت‌های دولتی
    • ماموریت‌های خصوصی
  • نجوم و کیهان‌شناسی
    • ستاره‌ها و سیارات
    • تصاویر فضایی
    • پژوهش‌های علمی
    • دانستنی های علمی
  • محیط زیست و زمین‌شناسی
    • تغییرات اقلیمی
    • زمین‌لرزه‌ها
    • آتشفشان‌ها
خواندن: فسیل‌های کیهانی پرده برداشتند؛ سیاه‌چاله‌ها با سرعتی غیرمنتظره در حرکت‌اند!
به اشتراک بگذارید
اسپیس نوتااسپیس نوتا
  • فناوری فضایی
  • ماموریت‌های فضایی
    • ماموریت‌های دولتی
    • ماموریت‌های خصوصی
  • نجوم و کیهان‌شناسی
    • ستاره‌ها و سیارات
    • تصاویر فضایی
    • پژوهش‌های علمی
    • دانستنی های علمی
  • محیط زیست و زمین‌شناسی
    • تغییرات اقلیمی
    • زمین‌لرزه‌ها
    • آتشفشان‌ها
ما را دنبال کنید
پژوهش‌های علمی

فسیل‌های کیهانی پرده برداشتند؛ سیاه‌چاله‌ها با سرعتی غیرمنتظره در حرکت‌اند!

یک شکل جدید از «باستان‌شناسی سیاهچاله‌ای» که چرخش سیاهچاله را به گاز و غبار اطراف آن مرتبط می‌کند، نشان داده است که این غول‌های کیهانی سریع‌تر از حد انتظار می‌چرخند.

فسیل‌های کیهانی پرده برداشتند؛ سیاه‌چاله‌ها با سرعتی غیرمنتظره در حرکت‌اند!
یک تصویر، یک سیاه‌چاله ابرپرجرم در حال چرخش را نشان می‌دهد. (اعتبار تصویر: رابرت لیا، ساخته‌شده با Canva)
توسط مونا علی اکبرخان افجه ۲۱ بهمن ۱۴۰۳ ساعت ۱۱:۰۰
7 دقیقه مطالعه

دانشمندان دریافته‌اند که برخی از سیاهچاله‌های کلان‌جرم بسیار سریع‌تر از آنچه تصور می‌شد، می‌چرخند. این کشف نتیجه روشی نوین در «باستان‌شناسی سیاهچاله‌ای» است که چرخش سیاهچاله‌ها را به گاز و غباری که طی ۷ میلیارد سال تاریخ کیهانی بلعیده‌اند، ارتباط می‌دهد.

نتایج حاصل از بررسی‌های پروژه نقشه‌برداری آسمانی اسلون (SDSS) نشان می‌دهد که:
اولاً، ممکن است که جهان اولیه منظم‌تر از آن چیزی بوده باشد که پیش‌تر تصور می‌شد.
ثانیاً، رشد سیاهچاله‌های کلان‌جرم که معمولاً در اثر ادغام سیاهچاله‌های کوچکتر طی برخورد کهکشان‌ها رخ می‌دهد، احتمالاً علاوه بر این فرآیند، از طریق بلعیدن مداوم گاز و غبار اطرافشان نیز تسریع شده است.

لوگان فریز، عضو این تیم از دانشگاه کانکتیکات، می‌گوید:
“ما سیاهچاله‌های غول‌پیکری را که در مرکز کهکشان‌ها قرار دارند، از زمان حال تا ۷ میلیارد سال گذشته بررسی کردیم. به شکلی غیرمنتظره دریافتیم که این سیاهچاله‌ها سریع‌تر از آنچه تنها با ادغام کهکشان‌ها انتظار می‌رفت، می‌چرخند.
پس باید بخش عمده‌ای از رشد آن‌ها ناشی از افتادن ماده به درونشان باشد که ضمن رشد تدریجی، موجب افزایش سرعت چرخش آن‌ها شده است.”

اندازه‌گیری چرخش سیاهچاله‌ها کار آسانی نیست

با وجود اینکه سیاهچاله‌های کلان‌جرم—که جرمی میلیون‌ها تا میلیاردها برابر خورشید دارند—نقش تعیین‌کننده‌ای در شکل‌گیری کهکشان‌ها ایفا می‌کنند، اما از نظر ویژگی‌های بنیادی، ساختار ساده‌ای دارند.

هر سیاهچاله را می‌توان تنها با سه ویژگی مشخص کرد: جرم، چرخش و بار الکتریکی (که بار الکتریکی معمولاً ناچیز است).

فیزیکدان معروف جان ویلر این ویژگی را با جمله‌ای طنزآمیز بیان کرد: «سیاهچاله‌ها مو ندارند»—به این معنا که تنها با دو عدد، یعنی جرم و سرعت چرخش، کاملاً توصیف می‌شوند.

black hole1
(چپ) تصویری هنری از یک سیاه‌چاله و قرص برافزایشی آن با سرعت‌های چرخش مختلف. (راست) طیف چندطولی‌موجی مربوط به هر یک از این حالت‌ها که قابل مشاهده خواهد بود.
(اعتبار تصویر: چپ – ناسا/JPL-Caltech، راست – لوگان فریز و همکاری SDSS)

فریز می‌گوید: “سیاهچاله‌ها شاید عجیب به نظر برسند، اما تنها دو عدد کافی است تا آن‌ها را توصیف کنیم: جرم و نرخ چرخش. مشکل اینجاست که اندازه‌گیری جرم دشوار است و چرخش حتی سخت‌تر.”

اندازه‌گیری سرعت چرخش سیاهچاله به این دلیل دشوار است که معمولاً از سرعت چرخش قرص برافزایشی (دیسک مسطحی از گاز و غبار که سیاهچاله را احاطه کرده) قابل تمایز نیست.

جاناتان ترامپ، عضو دیگر این تیم پژوهشی از دانشگاه کانکتیکات، توضیح می‌دهد:
“چالش اصلی این است که چرخش سیاهچاله را از چرخش قرص برافزایشی که آن را احاطه کرده، تفکیک کنیم.
کلید حل این مسئله بررسی داخلی‌ترین ناحیه‌ای است که گاز مستقیماً به سمت افق رویداد سیاهچاله سقوط می‌کند.
سیاهچاله‌ای که در حال چرخش است، این ماده را نیز با خود می‌چرخاند که در مشاهدات ما منجر به تغییرات قابل اندازه‌گیری می‌شود.”

سیاهچاله‌ها و یک «سابقه فسیلی» کیهانی

این تیم پژوهشی برای تعیین میزان چرخش سیاهچاله‌ها از داده‌های پروژه نقشه‌برداری بازتابی SDSS استفاده کرده است. این پروژه، اندازه‌گیری‌های فوق‌العاده دقیقی از جرم صدها سیاهچاله ارائه داده و ساختار قرص‌های برافزایشی را با جزئیات بررسی کرده است.

این داده‌ها به‌صورت طیف‌های نوری در سراسر طیف الکترومغناطیسی ثبت شده‌اند. دانشمندان با تجزیه و تحلیل این طیف‌ها می‌توانند میزان چرخش سیاهچاله مرکزی را اندازه‌گیری کنند.

تغییرات جزئی در طول‌موج نور، اطلاعات مهمی درباره چرخش سیاهچاله ارائه می‌دهد، زیرا ماده‌ای که به درون سیاهچاله سقوط می‌کند، همراه خود اندازه حرکت زاویه‌ای (چرخش) را نیز وارد آن می‌کند.

فریز این روش را “باستان‌شناسی سیاهچاله‌ای” می‌نامد و می‌گوید:
“ما در تلاشیم تا بفهمیم چگونه جرم سیاهچاله‌ها در طول زمان رشد کرده است.
با بررسی میزان چرخش سیاهچاله، درواقع در حال مطالعه «سوابق فسیلی» آن هستیم.”

black hole2
یک تصویر از یک سیاه‌چاله فوق‌پرجرم در کیهان اولیه. (اعتبار تصویر: رابرت لیا، ساخته‌شده با Canva)

دانشمندان با مقایسه سرعت چرخش مشاهده‌شده با پیش‌بینی‌های مدل‌های کنونی، این سوابق را رمزگشایی می‌کنند.
مدل غالب کنونی می‌گوید که سیاهچاله‌های کلان‌جرم از طریق ادغام سیاهچاله‌های کوچک‌تر در اثر برخورد کهکشان‌ها رشد می‌کنند.

از آنجا که هر کهکشان نرخ چرخش متفاوتی دارد، هنگام ادغام، این چرخش‌ها یا یکدیگر را خنثی می‌کنند یا با هم ترکیب می‌شوند، که هر دو حالت به یک میزان محتمل هستند.
بنابراین، انتظار می‌رود که سیاهچاله‌ها خیلی کند بچرخند—اما یافته‌های این تحقیق چیز دیگری را نشان می‌دهد.

black hole3
نموداری از چرخش مشاهده‌شده سیاه‌چاله‌ها در طول تاریخ جهان، از گذشته تا حال (از چپ به راست). نقاط رنگی ضخیم نشان‌دهنده میزان چرخش سیاه‌چاله‌ها هستند: رنگ آبی نشان‌دهنده چرخش هم‌جهت با قرص برافزایشی، رنگ خاکستری نشان‌دهنده چرخش کم یا بدون چرخش، و رنگ قرمز نشان‌دهنده چرخش در جهت مخالف قرص برافزایشی است. بیضی سبز محدوده‌ای را نشان می‌دهد که انتظار می‌رود از رشد تدریجی سیاه‌چاله‌ها از طریق برافزایش منظم به دست آید، در حالی که بیضی صورتی محدوده‌ای را نشان می‌دهد که انتظار می‌رود از ادغام سیاه‌چاله‌ها حاصل شود.
(اعتبار تصویر: چپ: لوگان فریز و همکاری SDSS، بالا راست: ناسا، ESA و تیم میراث هابل (STScI)، پایین راست: ناسا/CXC/M. Weiss)

این پژوهش نشان داد که نه تنها بسیاری از سیاهچاله‌ها سریع‌تر از حد انتظار می‌چرخند، بلکه سیاهچاله‌های موجود در کهکشان‌های دوردست حتی سریع‌تر از نمونه‌های موجود در جهان نزدیک‌تر هستند.

این یافته نشان می‌دهد که چرخش سیاهچاله‌ها احتمالاً به مرور زمان افزایش می‌یابد.
یک توضیح محتمل این است که سیاهچاله‌ها با جذب تدریجی گاز و غبار، اندازه حرکت زاویه‌ای بیشتری دریافت کرده و به تدریج سرعت چرخششان افزایش می‌یابد.

آینده پژوهش: تلسکوپ جیمز وب در میدان تحقیق

دانشمندان می‌توانند این ایده را با مشاهدات بیشتر از تلسکوپ فضایی جیمز وب (JWST) آزمایش کنند. این تلسکوپ در طول سه سال فعالیت خود، در حال کشف سیاهچاله‌های کلان‌جرم از دوران‌های بسیار اولیه جهان بوده است.

جونا کولمایر، مدیر SDSS-V (نسخه فعلی نقشه‌برداری SDSS)، می‌گوید:
“سیاهچاله‌ها در مرزهای درک انسانی قرار دارند.
ما با انجام نظرسنجی‌های وسیعی مانند SDSS، تلاش می‌کنیم تصویری تجربی از ویژگی‌های بنیادی آن‌ها بسازیم تا مدل‌های نظری خود را با آن آزمایش کنیم.”

برچسب ها:سیاه‌چاله‌ها
منابع:livescience
این مقاله را به اشتراک بگذارید
Facebook Telegram
آواتار مونا علی اکبرخان افجه
توسط مونا علی اکبرخان افجه
دانشجوی دکتری ژئوفیزیک گرایش لرزه شناسی هستم. ژئوفیزیک به بررسی ابعاد زمین و اتفاقاتی مانند زلزله و لرزه هایی که توسط فعالیت انسان به‌وجود می‌آید، می پردازد. فعالیت در حوزه زمین و فضا از علاقه مندی ام است.
نظر بدهید

دیدگاهتان را بنویسید لغو پاسخ

نشانی ایمیل شما منتشر نخواهد شد. بخش‌های موردنیاز علامت‌گذاری شده‌اند *

جدیدترین مطالب

باد خورشیدی در یک رویداد نادر، دم دنباله‌دار لمون را قطع کرد
باد خورشیدی در یک رویداد نادر، دم دنباله‌دار لمون را قطع کرد
۲۴ مهر ۱۴۰۴ ساعت ۱۵:۰۰
اسپیس ایکس پس از پایان آزمایش‌های استارشیپ V2، موشک V3 را با موتورهای رپتور ۳ در نظر دارد
اسپیس ایکس پس از پایان آزمایش‌های استارشیپ V2، موشک V3 را با موتورهای رپتور ۳ در نظر دارد
۲۴ مهر ۱۴۰۴ ساعت ۱۴:۰۰
چگونه بادبان‌های خورشیدی تاشو بازگشت به جو را آسان می‌کنند
چگونه بادبان‌های خورشیدی تاشو بازگشت به جو را آسان می‌کنند
۲۴ مهر ۱۴۰۴ ساعت ۱۱:۰۰
چگونه سیاه‌چاله‌ها جت‌های قدرتمند نسبیتی تولید می‌کنند
چگونه سیاه‌چاله‌ها جت‌های قدرتمند نسبیتی تولید می‌کنند
۲۴ مهر ۱۴۰۴ ساعت ۱۰:۰۰
اخترشناسان با استفاده از عدسی گرانشی، کوچکترین توده شناخته شده از ماده تاریک خالص را شناسایی کردند
اخترشناسان با استفاده از عدسی گرانشی، کوچکترین توده شناخته شده از ماده تاریک خالص را شناسایی کردند
۲۳ مهر ۱۴۰۴ ساعت ۱۶:۰۰

جدیدترین های تکنوتا

آنر مجیک ۸ مینی: گوشی پرچمدار جمع‌وجور سال آینده عرضه می‌شود
۲۴ مهر ۱۴۰۴ ساعت ۱۱:۳۰
آنر مجیک ۸ مینی: گوشی پرچمدار جمع‌وجور سال آینده عرضه می‌شود
عرضه گلکسی S26 اج لغو شده است، زیرا سامسونگ به خط تولید گوشی‌های فوق باریک پایان می دهد
۲۴ مهر ۱۴۰۴ ساعت ۱۰:۳۰
عرضه گلکسی S26 اج لغو شده است، زیرا سامسونگ به خط تولید گوشی‌های فوق باریک پایان می دهد
شیائومی رسماً مدل «پرو مکس» را در سری زیر پرچم‌دار ردمی K90 پرو مکس تأیید کرد
۲۴ مهر ۱۴۰۴ ساعت ۰۹:۳۰
شیائومی رسماً مدل «پرو مکس» را در سری زیر پرچم‌دار ردمی K90 پرو مکس تأیید کرد

پربازدیدترین ها

فیزیکدانان توهم سرعت نزدیک به نور انیشتین را که ۷۰ سال پیش پیش‌بینی شده بود، بازسازی کردند
پژوهش‌های علمی
فیزیکدانان توهم سرعت نزدیک به نور انیشتین را که ۷۰ سال پیش پیش‌بینی شده بود، بازسازی کردند
۲۳ مهر ۱۴۰۴ ساعت ۱۴:۰۰
حلقه‌هایی که در تاریکی راه شیری پنهان مانده‌اند
پژوهش‌های علمی
حلقه‌هایی که در تاریکی راه شیری پنهان مانده‌اند
۲۳ مهر ۱۴۰۴ ساعت ۱۰:۰۰
سفر فضایی پیری سلولی را تسریع می‌کند
پژوهش‌های علمی
سفر فضایی پیری سلولی را تسریع می‌کند
۲۲ مهر ۱۴۰۴ ساعت ۱۶:۰۰
ردیابی جفت‌های سیاه‌چاله‌ای که کیهان را می‌لرزانند
پژوهش‌های علمی
ردیابی جفت‌های سیاه‌چاله‌ای که کیهان را می‌لرزانند
۲۲ مهر ۱۴۰۴ ساعت ۱۱:۰۰
اسپیس نوتا
دسترسی سریع
  • درباره ما
  • تماس با ما
  • تبلیغات
  • لیست بعدا می خوانم
معرفی کوتاه

اسپیس نوتا منبع جامع اخبار و رویدادهای فضایی است که توسط نویسندگان متخصص در این زمینه تهیه می‌شود.

خانواده ما
اسپیس نوتا
تکنوتا
© 1403 کپی مطالب اسپیس نوتا تنها با لینک دادن به سایت امکان‌پذیر است.
  • نقشه سایت
  • تبلیغات