روایتی از ثبت نخستین تصویر واقعی سیاه چاله - راه ساری

به گزارش خبرنگار گروه علمی و دانشگاهی خبرنگاران، همزمان با انتشار نخستین تصویر از یک سیاهچاله، نام یک زن جوان هم سر زبان ها افتاد، کاترین لوئیس بومن دانشمند 29 ساله تصویربرداری آمریکایی و عضو تیم 200 نفره پروژه ثبت نخستین تصویر سیاه چاله ای است . او بانی اصلی الگوریتمی بود که داده های دریافتی از تلسکوپ ها را به تصویر واقعی از سیاه چاله بدل کرد.

براساس این گزارش، بومن در سخنرانی، در مورد اینکه چگونه می توان تصویری از یک سیاه چاله را گرفت، اطلاعاتی را ارائه کرد و گفت: فیلم بین ستاره ای، تصویر نزدیکی از یک سیاه چاله کلان جرم را به نمایش گذاشت که در پشت گازهای درخشان و کشش گرانشی حجیم، سیاه چاله نور را به شکل حلقه خم می کند. گرچه این عکس واقعی نبوده و صرفا یک اثر گرافیکی است اما تفسیر هنرمندانه ای از یک سیاه چاله است.

وی ادامه داد: صد سال پیش، آلبرت انیشتین برای نخستین بار تئوری نسبیت عام خود را منتشر کرد. در سال های بعد از آن، دانشمندان در اثبات این تئوری شواهد زیادی را به دست آوردند اما آنچه که از نظریه انیشتین پیش گویی شد، این بود که سیاه چاله به صورت مستقیم قابل مشاهده نیست.

این دانشمند تصویربرداری گفت: ما پیش از این هیچ عکسی از سیاه چاله را ندیده بودیم و این سوال برای ما پیش می آمد که سیاه چاله ها به چه شکلی هستند؟ شاید برای شما عجیب باشد ولی ما توانستیم تصویری واقعی از سیاه چاله را به دست بیاوریم. این تصویر به کمک یک تیم بین المللی از دانشمندان، یک تلسکوپ با سایز زمین و الگوریتمی که عکس نهایی را کنار هم قرار می دهد، انجام شد.

وی افزود: در اینجا خلاصه ای از آنچه که در رسیدن به این عکس رخ داده را با هم مرور می کنیم. من در آزمایشگاه علوم کامپیوتری تحقیق می کنم که بر روی ساخت کامپیوترهایی که این تصاویر و ویدئوها را ببیند، کار می کند.

بومن گفت: اگر شما امشب از روشنایی نور شهر خارج شوید ممکن است شانس دیدن تصویر عالی از کهکشان راه شیری را داشته باشید. اگر میلیون ها ستاره را که 26 هزار سال نوری از قلب کهکشان مارپیچی راه شیری دور هستند را بزرگ نمایی کنیم در نهایت به گروهی از ستاره ها در مرکز کهکشان می رسیم که ستاره شناسان با کنار زدن غبارهای کهکشانی توسط تلسکوپ مادون قرمز، 16 سال است که به تماشای آنها نشسته اند.

این عکاس سیاه چاله ادامه داد: اما آنچه را که ما نمی بینیم بسیار تماشایی تر و شگفت انگیز تر است. ستاره شناسان متوجه شدند که این ستاره ها به دور شی غیرقابل رویتی می گردند و با پیگیری جهت این ستاره ها، آنها دریافتند که تنها پدیده ای که باعث این حرکت می شود، یک سیاه چاله کلان جرم است که هر چیزی حتی نور را به داخل خود می کشد.

وی افزود: اما اگر ما این بزرگ نمایی را بیشتر کنیم، چه اتفاقی می افتد؟ ممکن است چیزی را ببینیم که طبق تعاریف دیدنش غیرممکن است. اگر ما در طول موج های رادیویی متمرکز شویم انتظار داریم حلقه نوری را ببینیم که به دلیل گرانش عدسی، در اطراف سیاه چاله فشرده می شود. به عبارت دیگر، سیاه چاله در سایه ای واقع در پشت این مواد نوری قرا ر می گیرد و این حلقه روشن، منطقه رویداد سیاه چاله را آشکار می کند؛ جایی که کشش گرانشی چنان شدید می شود که حتی نور هم نمی تواند از آن فرار کند.

بومن گفت: معادلات انیشتین سایز و شکل این حلقه را پیش بینی می کند اما از آنجایی که این سیاه چاله خیلی از ما دور است، به صورت حلقه بسیار کوچکی ظاهر می شود و تماشای این حلقه کوچک مانند تماشای یک پرتقال در سطح ماه است.

این دانشمند گفت: بنابراین طبق پدیده ای به نام تداخل، محدودیت های اساسی برای کوچک ترین شیء که ما می توانیم ببینیم وجود دارد. این معادله می گوید، برای دیدن اشیاء کوچک و کوچک تر ما نیاز به تلسکوپ های بزرگ و بزرگ تر داریم؛ از همین رو محاسبات و خرد کردن اعداد نشان می دهد که ما برای تماشای سیاه چاله نیاز به تلسکوپی در سایز کل زمین داریم!

وی بیان داشت: همانطور که تصور می کنید ساختن یک دیش تلسکوپ با بزرگی زمین غیرممکن است اما با همکاری های بین المللی و اتصال تلسکوپ های سراسر زمین به یکدیگر می توان تلسکوپ کامپیوتری در سایز زمین ساخت که قادر به بازسازی پدیده افق رویداد یک سیاه چاله است. این شبکه تلسکوپی از طریق زمانبندی ساعت های اتمی دقیق و از سراسر دنیا، هزاران ترابایت اطلاعات را جمع آوری و سپس به آزمایشگاه ماساچوست ارسال می کند.

بومن همچنین بیان نمود: نقش من در دریافت نخستین تصویر از سیاه چاله، طراحی الگوریتمی بود که تصویر قابل قبول و منطبق با اندازه گیری های تلسکوپ ها را پیدا کند؛ به زبان ساده، نوشتن الگوریتمی که داده های دریافتی از تلسکوپ ها را به تصویر قابل درک برای چشم انسان تبدیل کند.

الگوریتم در ریاضی و علوم کامپیوتری به فرایند دستوری گفته می شود که مسئله ای را حل می کند

این دانشمند در سرانجام صحبت های خود گفت: ما توانستیم با اعتماد بیشتری به الگوریتم هایمان این کار را انجام دهیم و با کنار هم قراردادن قطعات ریز تصاویر روزانه و مشابهی از تلسکوپ ها، تصویری از سیاه چاله را که پیش از این هرگز ندیده بودیم، خلق کنیم.

گفتنی است؛ روز 10 آوریل سال جاری رویدادی بی نظیر در نجوم به وقوع پیوست و دانشمندان پیروز به ثبت نخستین تصویر واقعی از سیاه چاله شدند. این سیاه چاله Pōwehi نام دارد و با دوربین تلسکوپ افق رویداد ثبت شده است. نام این سیاه چاله در زبان هاوایی به معنای منبع تاریکی زینت داده خلقت بی سرانجام است.

tour-france.ir: تور فرانسه ارزان | تور فرانسه قیمت، تور پاریس، تور پاییز را همراه ما تجربه کنید.

tour-canada.ir: برای دیدار از شگفتی های کشور زیبای کانادا و دریافت ویزای مولتی 5 ساله کانادا با ما همراه باشید.