اثبات پیشبینی صدساله اینشتین در مورد چرخش سیاهچالهها

دانشمندان با استفاده از تلسکوپهای فضایی نوستار (NuSTAR) ناسا و ایکسامام (XMM) سازمان فضایی اروپا، برای اولین بار توانستند سرعت چرخش یک سیاهچاله ابرسنگین را با دقت اندازهگیری کنند. این یافتهها نشان میدهند که ماده در نزدیکی لبه داخلی دیسک جذب سیاهچاله مرکز کهکشان مارپیچی NGC ۱۳۶۵ با سرعتی نزدیک به سرعت نور در حال گردش است. این موضوع پیشبینیهای نظریه نسبیت عام اینشتین را تأیید میکند و وجود دیسکهای جذبی اطراف سیاهچالهها را مستند میکند.
پیشزمینه نظری
سیاهچالهها اجرامی فراچگال هستند که حتی نور را نیز در دام خود میگیرند. برخلاف اجسام معمولی که از هم میپاشند اگر بیش از حد بچرخند، سیاهچالهها میتوانند بدون شکستن با سرعتی فرامتعادل چرخش کنند. نظریه کِر (Kerr) در نسبیت عام اینشتین پیشبینی میکند که ماده وارد شده به یک سیاهچاله با چرخش حداکثری، آخرین بار با سرعتی نزدیک به نور دیده خواهد شد. این پدیده اکنون بهطور تجربی در کهکشان NGC ۱۳۶۵ مشاهده شده است.
به گزارش ناسا[2]، با تحلیل دادههای پرتوهای ایکس از دیسک جذب سیاهچاله، دانشمندان گسترش خطوط طیفی ناشی از حرارت بالا و چرخش سریع ماده را اندازهگیری کردند. این دادهها از تلسکوپهای نوستار و ایکسامام گردآوری شدند. نتایج نشان داد که ماده در لبه داخلی دیسک با سرعتی بیش از ۸۴% سرعت نور در حال چرخش است.
در تصویر هنرمندانه این خبر، دیسکی از ماده عادی در حال چرخش بهشدت داغ به دور سیاهچاله نشان داده شده است. همچنین جتهای انرژیپر از قطبهای سیاهچاله به فضا پرتاب میشوند. این تصویر بهخوبی پدیدههای فیزیکی پیچیده در اطراف سیاهچالهها را مجسم میکند.
این یافتهها وجود دیسکهای جذبی را بهعنوان عامل اصلی شتاب چرخش سیاهچالهها تأیید میکنند. چرا که افت تصادفی ماده بهتنهایی نمیتواند چرخشی به این شدت ایجاد کند. این پژوهش در مجله طبیعت منتشر شده و درک ما از دینامیک سیاهچالهها و نقش نسبیت عام در مقیاسهای فضایی را عمیقتر میکند.
∎[3][4]References
Authors: صاحبخبران - جدیدترین و آخرین اخبار ایران و جهان - علمی-فناوری