این سیاه‌چاله دوردست شبیه چشم سائورون از ارباب حلقه‌ها است

کشف یک سیاه‌چاله شبیه به چشم سائورون در اعماق فضا، پرده از رازی بزرگ درباره قدرتمندترین شتاب‌دهنده‌های کیهان برداشته است.

طرفداران دنیای «ارباب حلقه‌ها» اثر جی. آر. آر. تالکین، به خوبی با نماد چشم سائورون آشنا هستند؛ چشم آتشینی که بر فراز برج باراد-دور، در جستجوی حلقه یگانه بود. اکنون، اخترشناسان در یک کشف شگفت‌انگیز، جرمی کیهانی یافته‌اند که شباهت عجیبی به این چشم شرور دارد. این جرم که یک بلازار (Blazar) است، نه‌تنها از نظر ظاهری جذابیت دارد، بلکه به حل یک معمای دیرینه در اخترفیزیک و نجوم نیز کمک کرده است.

چرا این سیاه‌چاله به چشم سائورون ملقب شد؟

این جرم کیهانی که حالا لقب چشم سائورون را گرفته، یک بلازار دوردست به نام PKS 1424+240 است. بلازارها در واقع کهکشان‌هایی هستند که نیروی خود را از یک سیاه چاله کلان‌جرم در مرکزشان می‌گیرند. این بلازار خاص به دلیل روشنایی خیره‌کننده و انتشار پرتوهای گامای پرانرژی، همیشه برای دانشمندان جذاب بوده است.

اما یک تضاد عجیب وجود داشت. جت‌های رادیویی (جریان‌های پرانرژی که از قطب‌های سیاه‌چاله به بیرون پرتاب می‌شوند) بسیار کندتر از آن چیزی حرکت می‌کردند که با توجه به روشنایی زیادشان انتظار می‌رفت. این معما ذهن پژوهشگران را برای سال‌ها به خود مشغول کرده بود.

تکنیک شگفت‌انگیز برای دیدن قلب سیاه‌چاله

برای حل این تناقض، تیمی از محققان داده‌های ۱۵ ساله این جت را تحلیل کردند. آن‌ها از تکنیکی به نام «تداخل‌سنجی با خط پایه بسیار طولانی» (VLBI) استفاده کردند. این روش تلسکوپ‌های رادیویی در سراسر جهان را به یکدیگر متصل می‌کند تا تصویری با وضوح بی‌نظیر ایجاد شود.

با این نمای بهبودیافته، شباهت خیره‌کننده سیاه‌چاله به چشم سائورون آشکار شد. در مقاله منتشر شده آمده است: «ما این تصویر را به پیروی از جی. آر. آر. تالکین، چشم سائورون می‌نامیم، زیرا ماهیت آن خیره‌کننده و شبیه به دیدگاه تصویرگر کتاب (آلن لی) از این شخصیت شرور است.»

راز چشم سائورون: چگونه یک بحران کیهانی حل شد؟

دانشمندان معتقدند سیاه‌چاله‌های کلان‌جرم در مرکز کهکشان‌های دوردست، از قدرتمندترین شتاب‌دهنده‌های ذرات در کل جهان هستند. با این حال، نحوه رسیدن ذرات در جت‌های این سیاه‌چاله‌ها به چنین انرژی‌های فوق‌العاده‌ای یک راز باقی مانده بود. این معما به «بحران ضریب داپلر» معروف است.

معمای «بحران داپلر» چه بود؟

بحران داپلر به تضاد بین مشاهدات رادیویی و انرژی ساطع‌شده اشاره دارد. در مشاهدات، حرکت جت‌ها آهسته به نظر می‌رسید، اما انرژی عظیمی که از آن‌ها منتشر می‌شد، نشان‌دهنده سرعت‌های بسیار بالاتر بود. این موضوع یک مشکل اساسی در درک ما از فیزیک این اجرام بود.

پاسخ در زاویه دید ما نهفته بود

مطالعه روی چشم سائورون این بحران را حل کرد. از آنجایی که جت این سیاه‌چاله دوردست مستقیماً به سمت زمین نشانه رفته است، به دلیل یک اثر تقویتی به نام «پرتو افکنی نسبیتی» بسیار روشن‌تر و پرانرژی‌تر به نظر می‌رسد. علاوه بر این، محققان شواهدی از یک میدان مغناطیسی در هم‌پیچیده یافتند که نشان می‌دهد جت در حال حمل یک جریان الکتریکی است.

این دو عامل با هم ثابت می‌کنند که جت‌ها وقتی مستقیماً به سمت ناظر باشند، می‌توانند پرتوهای گاما و نوترینوها را با بازدهی بسیار بیشتری تولید کنند. به عبارت دیگر، زاویه دید ما نسبت به این جت‌ها، سیگنال‌هایی را که از آن‌ها دریافت می‌کنیم، به شدت تحت تأثیر قرار می‌دهد و سرعت پایین مشاهده‌شده، تنها یک خطای دید بوده است.

چرا کشف چشم سائورون برای آینده نجوم حیاتی است؟

تخمین زده می‌شود که تنها درصد بسیار کمی از بلازارها، مانند چشم سائورون، دقیقاً در راستای دید ما قرار دارند. این هم‌راستایی یک فرصت نادر و ارزشمند برای مطالعه هسته این اجرام و درک بهتر جهان ما فراهم می‌کند.

بلازارهایی که به ما اجازه می‌دهند مستقیماً به درون جت‌هایشان نگاه کنیم، آزمایشگاه‌های طبیعی بی‌نظیری هستند. پژوهشگران امیدوارند که یافته‌های این مطالعه را بتوان روی جت‌های مشابه دیگر نیز اعمال کرد تا مشخص شود آیا همه آن‌ها از ویژگی‌های یکسانی برخوردارند یا خیر.

این کشف به ما یادآوری می‌کند که گاهی اوقات، خارق‌العاده‌ترین داستان‌ها می‌توانند الهام‌بخش پیشرفت‌های علمی واقعی باشند. نظر شما چیست؟ آیا شباهت‌های دیگری بین دنیای فانتزی و کیهان واقعی سراغ دارید؟

• دانشمندان می‌گویند حداقل یک تمدن بیگانه پیشرفته در کهکشان راه شیری وجود دارد
• سیارک بنو حتی از منظومه شمسی نیز قدیمی‌تر است؛ ماجرای یک گذشته وحشتناک
• خورشید را از این نزدیک‌تر ندیده بودید! تصویر بی‌سابقه از یک زبانه خورشیدی منتشر شد