تصویر واضح‌تر از سیاهچاله برای نظریه نسبیت عام
تصویر واضح‌تر از سیاهچاله برای نظریه نسبیت عام
دانشمندان به تازگی برنامه‌هایی را برای تصویری بهتر از سیاهچاله منتشر کردند
اولین تصویر ما از سیاهچاله لحظه ای عظیم برای علم بود. اما ما نمی‌توانیم متوقف شویم. ما به تصاویر بهتری نیاز داریم که اطلاعات بیشتری را ارائه دهند. اینگونه است که ما در مورد این پرتوهای عجیب و غریب و حاکم بر قوانین فیزیک، نیز بیشتر یاد خواهیم گرفت.
هم اکنون گروهی از اخترشناسان دانشگاه رادبود در هلند به همراه آژانس فضایی اروپا و سایر شرکای خود در حال تهیه نقشه‌ای برای گرفتن تصاویر بسیار واضح‌تر از سیاهچاله ها هستند .
تلسکوپ افق رویداد
اما تصویر پیشین مبهم بود ، نه؟ این هنوز هم یک پیروزی بشمار می‌آید ، و بسیاری از تحقیقات و مقالات جدید از این تصویر تأثیر خواهد گرفت، اما آیا می‌تواند حتی از آن هم بهتر باشد؟
این گروه از دانشمندان برای بدست آوردن تصاویر واضح‌تر از سیاهچاله ها ، طرحی را برای پرتاب تلسکوپهای رادیویی به فضا دارند. آنها مقاله ای را در astronomy and astrophisics منتشر کرده‌اند که جزئیات برنامه‌های آنها را نشان می‌دهد. هدف نهایی آنها دوباره برای آزمایش تئوری نسبیت عام اینشتین است.
گروهی از تلسکوپهای رادیویی در سراسر جهان با عنوان ETH با یکدیگر همکاری می‌کنند. آنها بر اساس اصل تداخل سنجی کار می‌کنند .(م: یعنی با ترکیب دو یا چند موج و نتیجه این ترکیب، به اطلاعاتی در مورد موج‌های ورودی می‌رسند)
دامنه ها با هم ، مانند نوعی تلسکوپ مجازی به اندازه کره زمین عمل می‌کنند. به این ترتیب ما یک تلسکوپ به اندازه کافی بزرگ برای دیدن سیاهچاله ها به دست آوردیم. اما EHT مثل همان تلسکوپ های زمینی دیگر یک مانع دارد: جو زمین.
جو زمین می‌تواند مشکلات زیادی را برای اخترشناسان به وجود آورد. تلسکوپ ها برای جمع آوری تصاویر از اشیاء در مسافت‌های بزرگ باید به نوعی از سد جو عبور کنند. به همین دلیل تلسکوپ ها در مکان های ویژه‌ای ساخته می‌شوند: در حالت ایده آل در محیط های خشک و در ارتفاع زیاد.
تلسکوپ های رادیویی EHT در مناطق مرتفع در سراسر جهان قرار دارند. آنها در آلپ ، در نوادا ، در آتاکاما و هاوایی هستند. اما آنها هنوز هم توسط جو زمین محدود می‌شوند و این جو مانع از رسیدن امواج رادیویی با بالاترین فرکانس به محدوده های مورد نظر می‌شود.
یک عامل محدود کننده دیگر برای اثربخشی EHT وجود دارد: اندازه زمین. ما فقط بر روی زمین می‌توانیم از تداخل سنجی استفاده کنیم تا دامنه ها از “عرض” زمین جدا نشوند. بنابراین هر تلسکوپ مجازی به اندازه خود سیاره ما محدود است.
نویسندگان این مقاله راه حلی هم برای مسئله جو و هم برای مسئله اندازه زمین ارائه می‌دهند.
تلسکوپ های رادیویی را در جای خود قرار دهید
آنها پروژه پیشنهادی خود را EHI
(Event Horizon Imager)
نامیده و می‌گویند که می‌تواند تصاویری پنج برابر واضح‌تر از EHT از سیاه چاله ها تولید کند.
ایده این است که دو یا سه ماهواره را در مدار قرار دهیم که به عنوان رصدخانه های رادیویی عمل کنند. در آنجا ، آنها از هر دو محدودیت EHT عاری خواهند بود.
فریک رولوفز ، از دانشگاه رادبود و نویسنده اصلی مقاله می گوید: “استفاده از ماهواره ها به جای تلسکوپ های رادیویی روی زمین ، مانند تلسکوپ EHT، مزایای زیادی دارد.
“در فضا می توانید مشاهدات را در فرکانس‌های رادیویی بالاتر انجام دهید ، زیرا فرکانس‌های زمین توسط جو فیلتر می‌شوند. فاصله بین تلسکوپ‌ها در فضا نیز بزرگتر است. این به ما امکان می‌دهد یک قدم بزرگ رو به جلو برداریم. برای گرفتن عکس با وضوح بیشتر از پنج برابر نسبت به EHT. ”
این تیم تصاویر شبیه سازی شده‌ای از سیاهچاله ها را ارائه کرده‌اند که بیانگر توانایی EHI می‌باشد.
تصاویر واضح تر از سیاه چاله منجر به اطلاعات بهتری می‌شود که می تواند برای تفسیر نظریه نسبیت عام انیشتین با جزئیات بیشتری به کار رود.
پروفسور هینو فالک می‌گوید: “اینکه ماهواره ها به دور زمین حرکت می‌کنند ، مزایای قابل توجهی را به همراه دارد.با آنها ، می‌توانید تصاویر کاملی را برای دیدن جزئیات واقعی سیاهچاله ها تهیه کنید. اگر انحراف‌های کوچکی از نظریه انیشتین رخ دهد ، باید بتوانیم آنها را مشاهده کنیم.”
آزمایش های بیشتر نظریه نسبیت عام انیشتین یکی از اهداف اصلی EHI است.
امروز ، فریک روولوف ، نویسنده اصلی مقاله توضیح داد: “نظریه نسبیت عام اینشتین دقیقاً اندازه و شکل سیاهچاله را پیش‌بینی می‌کند. بنابراین ، برای اینکه بتوانیم بین نسبیت عام و سایر نظریه های گرانش تمایز قائل شویم ، به تصاویر با وضوح بالا نیاز داریم که فقط می توان از مشاهدات مبتنی بر فضا بهره گرفت. ”
برگردان: آرین رسولی کیهان شناس و پژوهشگر فلسفه
منبع
https://www.aanda.org/articles/aa/pdf/forth/aa32423-17.pdf
