رقصِ خمیدگیِ نور در اطراف سیاه چاله‌های دوتایی
مصورسازی جدید ناسا رقص یک جفت سیاهچاله در حال چرخش را نشان میدهد که میلیون‌ها بار از خورشید سنگین‌تر است. ما شاهد دو سیاهچاله ابرپرجرم هستیم که جرم سیاه چاله بزرگتر ۲۰۰ میلیون بار بیشتر از خورشید است و همراه کوچکتر جرمی نصف سیاه چاله بزرگتر دارد
کد خبر :
۹۶۰۶۲
بازدید :
۲۶۵۵
فرادید| مصورسازی جدید ناسا رقص یک جفت سیاهچاله در حال چرخش را نشان میدهد که میلیون‌ها بار از خورشید سنگین‌تر است. این مصور سازی نشان میدهد که چگونه سیاه چاله ها، باعث انحراف و خمیدگی نوری میشوند که از یک قرص برافزایشی متشکل از گاز بسیار داغ در اطرافشان نشات می‌گیرد.
اگر از نزدیکی صفحه مداری به این سیاه چاله ها نگاه کنیم ، هر کدام از دیسک‌های برافزایشی ، ظاهری دوکوهانه یکی بالا و یکی پایین به خود می گیرند که مشخصه چنین سیستمی است. اما هنگامی که یکی از مقابل دیگری عبور می‌کند، جاذبه سیاه چاله پیش زمینه ، شریک خود را به دنباله‌ای از کمان‌های دائما در حال تغییر تبدیل می کند. این اعوجاج‌های پی در پی، زمانی رخ می دهند که نور قرص‌ها از درون فضا-زمان در هم پیچیده اطراف سیاه چاله ها عبور می‌کنند.
منجم ناسا و خالق این مصور سازی، جِرِمی شنیتمن می گوید: " ما شاهد دو سیاهچاله ابرپرجرم هستیم که جرم سیاه چاله بزرگتر ۲۰۰ میلیون بار بیشتر از خورشید است و همراه کوچکتر جرمی نصف سیاه چاله بزرگتر دارد. این‌ها نوعی از سیاه چاله های دوتایی هستند که ما فکر می کنیم هر دو می توانند دیسک‌های برافزایشی را برای میلیون ها سال حفظ کنند. "
اگر از نزدیکی صفحه مداری به این سیاه چاله ها نگاه کنیم ، هر کدام از دیسک‌های برافزایشی ، ظاهری دوکوهانه یکی بالا و یکی پایین به خود می گیرند که مشخصه چنین سیستمی است. اما هنگامی که یکی از مقابل دیگری عبور می‌کند، جاذبه سیاه چاله پیش زمینه ، شریک خود را به دنباله‌ای از کمان‌های دائما در حال تغییر تبدیل می کند. این اعوجاج‌های پی در پی، زمانی رخ می دهند که نور قرص‌ها از درون فضا-زمان در هم پیچیده اطراف سیاه چاله ها عبور می‌کنند.
منجم ناسا و خالق این مصور سازی، جِرِمی شنیتمن می گوید: " ما شاهد دو سیاهچاله ابرپرجرم هستیم که جرم سیاه چاله بزرگتر ۲۰۰ میلیون بار بیشتر از خورشید است و همراه کوچکتر جرمی نصف سیاه چاله بزرگتر دارد. این‌ها نوعی از سیاه چاله های دوتایی هستند که ما فکر می کنیم هر دو می توانند دیسک‌های برافزایشی را برای میلیون ها سال حفظ کنند. "
دیسک‌های برافزایشی دارای رنگ های مختلف قرمز و آبی هستند ، تا ردیابی نور را آسان‌تر کنند. اما انتخاب این رنگ ها، واقعیت را نیز منعکس می‌کند. گاز داغ تر، نوری نزدیکتر به آبی را در انتهای طیف می دهد و موادی که در اطراف سیاه چاله های کوچکتر هستند، اثرات گرانشی قوی تری را تجربه می کنند که دما‌های بالاتری تولید می‌کند. در واقع برای این مواد، هر دو دیسک برافزایشی بیشتر نور خود را در اشعه فرابنفش منتشر می کنند، درحالی که دمای دیسک آبی کمی بالاتر است .
وقتی از لبه به این قرص‌ها نگاه کنیم، در یک سمت به وضوح روشن‌تر به نظر می رسند، این همان سمتی است که گاز در حال حرکت به طرف ماست و اثر دوپلر باعث روشن‌تر دیده شدن گاز می شود. اعوجاج گرانشی مسیر‌های نوری را که از قسمت‌های مختلف دیسک‌ها می‌آید تغییر داده و تصویر تاب خورده‌ای تولید می‌کند.
همچنین پدیده ظریفتری به نام ابیراهی نسبیتی در این مصورسازی دیده میشود؛ زمانی که سیاهچاله‌ها در حال نزدیکتر شدن به بیننده باشند، قرص برافزایش آنها کوچکتر از زمانی به نظر می‌رسد که در حال دور شدن باشند.
این اثرات هنگامی که سیستم سیاه چاله را از بالا مشاهده میکنیم ناپدید میشوند، اما در عین حال ویژگی‌های جدیدی ظاهر میشوند. هر دو سیاه چاله تصاویر کوچکی را از همدم مداری خود تولید می‌کنند. با نگاهی دقیقتر مشخص میشود که در واقع این تصویر سیاه چاله‌ها از سمت لبه شان است.
برای تولید آنها، نور باید با زاویه ۹۰ درجه منحرف شود و به این معنی ست که ما سیاه چاله‌ها را از دو چشم انداز مختلف روبه رو و از لبه- به طور همزمان مشاهده میکنیم. شنیتمن می‌گوید:" نکته قابل توجه این مصورسازی آن است که تصاویر تولید شده ماهیت خودمتشابهی دارد.
با بزرگ کردن تصویر هر سیاهچاله، تصویر همدم آن به صورت معوج دیده میشود و با بزرگ کردن تصویر همدم معوج آن دوباره تصویر خود سیاهچاله دیده میشود که درون آن نیز تصویر همدم آن قرار دارد.
جرمی شنیتمن این مصورسازی از سیاه چاله های دوتایی را با محاسبه مسیر پرتو های نوری که از دیسک های برافزایشی ساطع می شوند و از میان پیچ و تاب فضا - زمان اطراف سیاه چاله عبور می کنند، خلق کرده است. ستاره شناسان انتظار دارند که در آینده ای نه چندان دور بتوانند امواج گرانشی را که هنگام ایجاد دو سیاهچاله ابرپرجرم در یک سیستم تولید میشود، تشخیص دهند.
با بزرگ کردن تصویر هر سیاهچاله، تصویر همدم آن به صورت معوج دیده میشود و با بزرگ کردن تصویر همدم معوج آن دوباره تصویر خود سیاهچاله دیده میشود که درون آن نیز تصویر همدم آن قرار دارد.
جرمی شنیتمن این مصورسازی از سیاه چاله های دوتایی را با محاسبه مسیر پرتو های نوری که از دیسک های برافزایشی ساطع می شوند و از میان پیچ و تاب فضا - زمان اطراف سیاه چاله عبور می کنند، خلق کرده است. ستاره شناسان انتظار دارند که در آینده ای نه چندان دور بتوانند امواج گرانشی را که هنگام ایجاد دو سیاهچاله ابرپرجرم در یک سیستم تولید میشود، تشخیص دهند.
منبع : nasa.gov
۰
