گجت نیوز آخرین اخبار تکنولوژی، علم و خودرو 
ستاره‌شناسان چینی از دریافت یک سیگنال رادیویی از سیاه چاله خبر دادند که ماهیت دقیق این امواج رادیویی ناشناخته است.
سیاهچالهها یکی از پدیده‌های شگفت انگیز کیهان محسوب می‌شوند که تقریبا هیچ اطلاعاتی از ماهیت و محتوای درونی آنها در دست نیست. اکنون تصور کنید از این اجرام اسرار آمیز سیگنال رادیویی عجیبی دریافت می‌شود!
یک تیم تحقیقاتی بین‌المللی به رهبری ستاره‌شناسان چینی ویژگی‌های دینامیکی پیچیده جت‌های نسبیتی یک سیاهچاله را آشکار کردند. ستاره‌شناسان جزییاتی از سیگنال‌های رادیویی مرموز که از یکی از سیاهچالههای دور ارسال شده است را دریافت کرده و آن را ردیابی نمودند.
دریافت یک سیگنال رادیویی از سیاه چاله به شکل تغییرات جت‌های نسبیتی است که در کسری از ثانیه اتفاق می‌افتد. این امواج توسط تلسکوپ رادیویی کروی با دیافراگم پانصد متری (FAST) در چین شناسایی شده است.
جت‌های نسبیتی به پرتوهای قدرتمند ذرات پرانرژی گفته می‌شود که از بسیاری سیاهچالهها به بیرون راه می‌یابند. برخی از دانشمندان معتقدند که گرانش شدید سیاهچالهها باعث تحریف میدا‌ن‌های مغناطیسی شده و پلاسمای مغناطیسی را تحت فشار شدید در قرص برافزایشی سیاهچاله قرار می‌دهد.
اغلب سیاهچالهها با دیسک‌های بسیار داغی از ماده احاطه شده‌اند که بخش زیادی از آنها را گاز و غبار اجرام دیگری مثل ستاره‌ها و سیاره‌ها تشکیل می‌دهند. این مواد در سیاهچاله سقوط می‌کنند و این دیسک‌های داغ و متلاطم قرص برافزایشی نامیده می‌شوند.
دریافت سیگنال رادیویی از سیاه چاله GRS 1915+105
ستاره شناسان می‌دانند که منشأ این سیگنال‌ها یک سیاه‌چاله‌ی چشمک زن عجیب به نام GRS 1915+105 است که از یک ستاره منظم تشکیل شده و به دور یک سیاهچاله ستاره‌ای می‌چرخد.
سیاهچاله GRS 1915+105 یک سیاهچال مجزا نیست، بلکه یک منظومه‌ی دوتایی متشکل از یک سیاهچاله و یک ستاره معمولی است که به دور یکدیگر می‌چرخند. GRS 1915+105 درواقع یک دوتایی پرتو ایکس سیاهچاله با سرعت چرخش معروف با یک جت نسبیتی است که به آن «میکروکوازار» می‌گویند.
این منظومه‌ی دوتایی حدود 36 هزار سال نوری از زمین فاصله دارد و صورت فلکی عقاب قرار دارد. وزن این سیاهچاله حدود 12 برابر خورشید است، این موضوع آن را به یکی از سنگین‌ترین سیاهچالههای ستاره‌ای شناخته شده تبدیل می‌کند.
سیاهچاله ستاره‌ای پس از مرگ یک ستاره غول پیکر متولد می‌شود. وقتی سوخت ستاره‌ای تمام می‌شود، آن ستاره دچار فروپاشی گرانشی شده که در ستاره‌های کوچکتر باعث می‌شود هسته جدید به ستاره نوترونی یا کوتوله سفید تبدیل شود؛ اما با فروپاشی ستاره‌های عظیم، سیاهچالههای ستاره‌ای به وجود می‌آیند که بسیار متراکم هستند و می‌توانند گاز و غبار اطراف خود را جذب کنند و بزرگ‌تر شوند.
همانطور که ستاره به دور سیاهچاله می‌چرخد، مقداری از مواد آن به درون هیولای کیهانی کشیده می‌شود، اما سیاهچاله نمی‌تواند تمام مواد را ببلعد و در عوض مقداری از آن را به سمت قسمت جت‌های نسبیتی سوق می‌دهد.
وی وانگ، استاد اخترفیزیک دانشگاه ووهان چین و نویسنده اصلی این مقاله، در بیانیه‌ای گفت:
سیگنال رادیویی از سیاه چاله دارای یک دوره تقریبی 0.2 ثانیه یا فرکانس حدود 5 هرتز است. چنین سیگنالی همیشه وجود ندارد و فقط در شرایط فیزیکی خاص نشان داده می‌شود. تیم ما به اندازه کافی خوش شانس بود که سیگنال را دو بار، به ترتیب در ژانویه 2021 و ژوئن 2022 دریافت کرد.
از سال 2020 تا 2022، محققان سازمان نجوم دانشگاه ووهان و رصدخانه ملی نجوم آکادمی علوم چین از تلسکوپ رادیویی کروی با دیافراگم پانصد متری چین (FAST)، بزرگترین تک ظرف جهان برای مشاهده تغییر نور طیف پیوسته رادیویی و قطبش GRS 1915+105 استفاده کردند.
ارتباط امواج رادیویی دریافت شده از سیاه چاله و اختروش‌ها
سیستم ستاره‌ای دوتایی GRS 1915+105 چیزی است که محققین آن را میکروکوازار می‌نامند، نسخه‌ای در مقیاس ستاره‌ای از یک اختروش. اختروَش یا کوازار (Quasar)، یک هسته فعال به شدت نورانی و دوردست است که وابسته به یک کهکشان جوان است. این هسته‌ی نورانی در رده یک کلاس از اشیا به نام هسته کهکشانی فعال قرار دارند.
یک اختروش نتیجه برخورد دو کهکشان با همدیگر است و زمانی که دو سیاهچاله مرکز کهکشان‌ها به هم نزدیک می‌شوند، گازهای اطراف انرژی زیادی به صورت نور آزاد می‌کنند که هشت تریلیون بار درخشان‌تر از خورشید است. اختروش‌ها پیش‌تر به عنوان منابع انرژی الکترومغناطیسی شامل امواج رادیویی و نور مرئی با انتقال به سرخ زیاد شناخته می‌شدند که به ستاره‌ها شبیه بودند.
اختروش‌ها کاربردهای زیادی در ژئودزی دارند به‌طور مثال سامانه وی‌ال‌بی‌ای با استفاده از امواج رادیویی اختروش‌ها می‌تواند تا دقت‌های نانوثانیه فاصله بین دو آنتن را محاسبه کنند.
تغییراتی که اکنون در GRS 1915+105 دیده می‌شود، قبلا هرگز در امواج رادیویی چنین سیاهچاله‌ای دیده نشده بود. اختروش‌ها که به‌عنوان قلب‌های کهکشانی بسیار درخشان شناخته می‌شوند، سیاهچالههای عظیمی را در خود جای داده‌اند و میلیون‌ها یا حتی میلیاردها بار بیشتر از خورشید جرم دارند. این اجرام کیهانی با نیروی گرانش عظیم خود مواد اطراف را جذب می‌کنند. بخشی از این ماده از افق رویداد سیاهچاله می‌گذرد، نقطه‌ای که هیچ بازگشتی از سوی دیگر آن وجود ندارد و حتی نور نیز نمی‌تواند از آن فرار کند.
با این حال، برخی از مواد از این سرنوشت فرار می‌کنند و در عوض به سمت قطب‌های سیاهچاله هدایت می‌شوند و به شکل جت‌های پرانرژی به فضا سرازیر می‌شوند. این در میکروکوازارها نیز اتفاق می‌افتد، البته در مقیاس بسیار کوچکتر که به‌طور رسمی نوسانات شبه تناوبی (QPO) نامیده می‌شود.
نوسانات شبه تناوبی برای درک فیزیک سیاهچالهها و سیستم‌های اطراف آنها مفید هستند، بنابراین مشاهده این میکروکوازار در حال تغییر که در فاصله 28 هزار سال نوری از زمین در جهت صورت فلکی آکوئیلا قرار دارد، می‌تواند عادات تغذیه سیاهچالههای کوچکتر را برای محققان روشن کند.
این نوسانات شبه تناوبی که در امواج رادیویی دیده می‌شود، می‌تواند اولین شواهد دال بر تغییرات در جت‌های نسبیتی از این نوع باشد، اما اینکه دقیقاً چه چیزی باعث این نوسانات می‌شود، یک راز باقی مانده است.
بینگ ژانگ، ستاره شناس دانشگاه نوادا و از نویسندگان این مقاله می‌گوید: «در برافزایش سیستم‌های سیاه چاله، اشعه ایکس معمولاً قرص برافزایشی اطراف سیاهچاله را بررسی می‌کند، در حالی که گسیل رادیویی معمولاً جت پرتاب شده از دیسک و سیاهچاله را کاوش می‌کند.»
مکانیسم دقیقی برای تشخیص زمان دریافت این سیگنال رادیویی از سیاه چاله شناسایی نشده است، اما یک مکانیسم قابل قبول این است که جهت جت به‌طور منظم به سمت جهات مختلف اشاره می‌کند و حدود هر 0.2 ثانیه یک بار به جهت اصلی باز می‌گردد. این اثر ممکن است به دلیل عدم همسویی بین محور چرخش سیاهچاله و دیسک گاز و غبار داغ و روشن اطراف آن باشد.
بنابراین می‌توان به این نتیجه رسید که وقتی جرم ستاره‌ای سیاهچاله می‌چرخد، بافت فضازمان را با خود به اطراف می‌کشد، اثری به نام عدسی-عطش کشیدن فریم. اما احتمالات دیگری نیز وجود دارد و مشاهدات مستمر این میکروکوازارهای کهکشانی سرنخ‌های بیشتری برای درک دلیل دریافت سیگنال رادیویی از سیاه چاله به ارمغان می‌آورد. ستاره شناسان امیدوارند دریافت این سیگنال رادیویی از سیاه چاله GRS 1915+105 به آنها در فهم بهتر نیروهای مرموز کیهانی کمک کند.
