سیاهچاله‌ای که تلوتلو می‌خورد

سیاهچاله  *M87  به دلیل آن که سوژه نخستین عکس از یک سیاهچاله بود، مشهور شد. دانشمندان می‌گویند این سیاهچاله که ۵۵ میلیون سال نوری با ما فاصله دارد، به طرز جالب و تامل برانگیزی در حال جنبیدن، تلو تلو خوردن و چرخش است. ستاره‌شناسان طی تحقیقاتی دقیق دریافتند که جِرم معروف به *M87  با گذشت زمان دچار تغییرات اساسی شده است. کهکشان موسوم به *M87 سال گذشته زمانی مشهور شد که تصویر سیاهچاله‌ای در مرکز آن، نخستین تصویری از یک سیاهچاله بود که از ابتدای تاریخ بشر تا کنون مشاهده شده است. این تصویر به آشکار شدن ماهیت سیاهچاله و حلقه پلاسمای داغی که آن را احاطه کرده است، کمک کرد، اما به نظر نمی‌‌رسد که تصویر کامل را ارائه داده باشد. آن تصاویر با مشاهده سایه سیاهچاله در یک بازه زمانی نسبتاً محدود گرفته شد: فقط یک بازه یک هفته‌ای! دانشمندان می‌گویند این مدت، بسیار کوتاه‌تر از آن است که بتوان بسیاری از تغییراتی را که ممکن است برای این جرم رخ داده باشد، مشاهده کرد.

با بررسی مشاهدات انجام شده در یک دوره طولانی‌تر (بین سال‌های ۲۰۰۹ و ۲۰۱۳)، محققان توانستند  درمورد این که چگونه سایه سیاهچاله با گذشت زمان ممکن است تغییر کرده باشد، تحقیقاتی انجام دهند. از آنجا که محققان اطلاعات بسیار کمتری نسبت به مشاهدات سال ۲۰۱۹ داشتند، داده‌ها را جمع‌آوری کردند و کوشیدند از طریق مدل‌های آماری بفهمند که چگونه ظاهر M87 * ممکن است با گذشت زمان تغییر کرده باشد.

دانشمندان می‌گویند که سیاهچاله مطابق انتظار رفتار می‌کند: به نظر می‌رسد که شکل هلالی که در تصویر اصلی دیده می‌شود، در طی چندین سال ثابت مانده و گیرافتاده است. این امر کمک می‌کند تا درکی که از ماهیت سیاهچاله و سایه آن داریم و از تصویر اول آن برداشت کرده‌ایم، تایید شود.این کشف که سیاهچاله  با وجود ثابت ماندن قطر حلقه، لرزیده و به عبارتی جنبیده است، دانشمندان را متحیر کرده است. تصور می‌شود که این حالت، مانند وقتی است که گاز به درون سیاهچاله سقوط می‌کند و به دلیل گرما و شرایط حاد در لبه‌های سیاهچاله، آشفته می‌شود.

ماچیک ویلگوس، ستاره‌شناس در مرکز اخترفیزیک هاروارد، و اسمیتسونیان، نویسنده اصلی مقاله، می‌گویند: «از آنجا که جریان ماده آشفته است، به نظر می‌رسد که هلال با گذشت زمان از جای خود می‌جنبد و در جای خود می‌لرزد.»

«در واقع ما تغییرات زیادی را در آنجا می‌بینیم، البته همه مدل‌های نظری قرص برافزایشی، به لحاظ نظری اجازه چنین لرزشی را نمی‌دهند. این امر به این معناست که ما اکنون می‌توانیم برخی از مدل‌ها را بر اساس مشاهداتی که از حرکات منبع سیاهچاله داریم، رد کنیم.»

هم‌اکنون دانشمندان امیدوارند بتوانند با استفاده از جزئیاتی بیشتری که اکنون قادر به مشاهده آن هستند، به تماشای این جرم ادامه دهند تا دید بهتری از چگونگی تغییر سیاهچاله‌ها در طول زمان به دست آورند.

جفری بوئر، دانشمندی که در پروژه «تلسکوپ رویداد افق»(EHT) شرکت داشت و تصاویری از سیاهچاله تهیه کرد، می‌گوید: «رصد  *M87  توسط آرایه تلسکوپ EHT، تصاویری جدید و مجموعه داده‌های بسیار غنی‌تری برای مطالعه حرکات آشفته مرکز سیاهچاله فراهم می‌کند.»

«ما در حال کار بر روی تجزیه و تحلیل مشاهدات سال ۲۰۱۸ هستیم که با یک تلسکوپ دیگر واقع در گرینلند به دست آمده است. برنامه‌ریزی‌هایی نیز برای انجام مشاهداتی در سال ۲۰۲۱ در دو مکان دیگر داریم که تصویربرداری فوق‌العاده باکیفیتی ارائه خواهد داد، و زمان بسیار هیجان‌انگیزی برای مطالعه سیاهچاله‌ها خواهد بود.»