🔺 سیاهچاله خاموش دوباره روشن شد! اتفاقی بی‌سابقه در کیهان!

🔹 ستاره‌شناسان برای اولین بار در طول تاریخ بشر، شاهد روشن شدن ناگهانی یک سیاهچاله ابرپرجرم بودند که تا پیش از این خاموش و غیرفعال بود! این سیاهچاله در کهکشانی به نام 1ES 1927+654 قرار دارد که حدود 270 میلیون سال نوری از ما فاصله دارد.

🔹 مشاهدات نشان می‌دهد که این سیاهچاله که جرمی معادل 1.4 میلیون برابر خورشید دارد، پس از یک دوره خاموشی طولانی، در سال 2018 به طور ناگهانی شروع به انتشار پرتوهای ایکس کرد. سپس، در اواخر سال 2022، انتشار امواج رادیویی از این کهکشان آغاز شد که به سرعت افزایش یافت.

❕جت‌های پلاسما چیستند؟ جت‌های پلاسما فواره‌هایی از گازهای بسیار داغ هستند که با سرعت نزدیک به نور از دو طرف سیاهچاله به بیرون پرتاب می‌شوند. این پدیده‌ها در اطراف سیاهچاله‌ها و سایر اجرام پرجرم مانند ستاره‌های نوترونی مشاهده می‌شوند.

🔹 تیمی از دانشمندان به رهبری «ایلین مِیِر» از دانشگاه مریلند، با استفاده از شبکه‌ای از تلسکوپ‌های رادیویی در سراسر ایالات متحده، تصاویری از این کهکشان تهیه کردند. این تصاویر نشان می‌دهد که جت‌های پلاسما از دو طرف سیاهچاله با سرعتی معادل یک‌سوم سرعت نور به بیرون پرتاب می‌شوند.

🔹 هنوز مشخص نیست که چه عاملی باعث فعال شدن دوباره این سیاهچاله و پرتاب جت‌های پلاسما شده است. اما دانشمندان حدس می‌زنند که فوران سال 2018 که احتمالاً به دلیل بلعیده شدن یک ستاره توسط سیاهچاله رخ داده، نقش مهمی در این پدیده داشته است.

❕ چه اتفاقی برای ستاره بلعیده شده می‌افتد؟ دانشمندان تخمین می‌زنند که این جت‌های پلاسما تا حدود 1000 سال با استفاده از مواد ستاره بلعیده شده به فعالیت خود ادامه خواهند داد و سپس خاموش خواهند شد.

🔹 از سال 2018، این سیاهچاله رفتارهای عجیبی از خود نشان داده است. در ابتدا، پرتوهای ایکس بسیار شدیدی از آن ساطع می‌شد که باعث شد هاله‌های گازی داغ اطراف سیاهچاله تا 100 برابر در عرض 8 ساعت روشن‌تر شوند. سپس، این تابش به طور ناگهانی ناپدید شد و دوباره به سرعت بازگشت و در نهایت 20 برابر روشن‌تر از قبل شد.

🔹 در سال 2022، یک نکته کلیدی کشف شد: روشنایی پرتوهای ایکس که تا آن زمان به طور تصادفی تغییر می‌کرد، هر 18 دقیقه یک‌بار افزایش و کاهش می‌یافت. این فرکانس به طور مداوم افزایش یافت تا به هر 7 دقیقه رسید و از سال گذشته تاکنون ثابت مانده است.

🔹 دانشمندان معتقدند که به احتمال زیاد یک ستاره کوتوله سفید در نزدیکی سیاهچاله در حال چرخش است و به طور عجیبی از بلعیده شدن توسط آن مقاومت می‌کند. این ستاره کوتوله ممکن است هر از گاهی مقداری از مواد خود را از دست بدهد که به سیاهچاله انرژی می‌دهد تا جت‌های پلاسما را فعال نگه دارد.

❕ کوتوله سفید چیست؟ کوتوله سفید بقایای متراکم یک ستاره مانند خورشید است که سوخت هسته‌ای خود را تمام کرده است. این ستاره‌ها بسیار کوچک و فشرده هستند و به دلیل چگالی بالا، به راحتی توسط سیاهچاله‌ها بلعیده نمی‌شوند.

🔹 اگر این نظریه درست باشد، این سیستم باید امواج گرانشی منتشر کند. دانشمندان امیدوارند که با استفاده از آنتن فضایی تداخل‌سنج لیزری (LISA) که در سال 2035 به فضا پرتاب خواهد شد، بتوانند این امواج گرانشی را شناسایی کنند.

❕ امواج گرانشی چیستند؟ امواج گرانشی چین و چروک‌های کوچکی در تار و پود فضا-زمان هستند که با سرعت نور در فضا حرکت می‌کنند. این امواج توسط اجرام پرجرم مانند سیاهچاله‌ها و ستاره‌های نوترونی ایجاد می‌شوند.

🔹 این کشف بی‌سابقه به دانشمندان کمک می‌کند تا درک بهتری از رفتار سیاهچاله‌ها و نحوه تعامل آنها با مواد اطرافشان پیدا کنند.

[منبع]
🆔 @Science_Focus
#نجوم #سیاهچاله #اخترشناسی #فیزیک #فضا

🔺 فیزیک‌دانان ممکن است راز درون سیاه‌چاله‌ها را کشف کرده باشند!

🔹 برای دهه‌ها، سیاه‌چاله‌ها یکی از بزرگ‌ترین معماهای فیزیک بوده‌اند. اما حالا، با استفاده از محاسبات کوانتومی و یادگیری ماشین، فیزیک‌دانان موفق شده‌اند یک شبیه‌سازی ریاضی از هسته‌ی سیاه‌چاله ایجاد کنند. این تحقیق نشان می‌دهد که سیاه‌چاله‌ها ممکن است آن‌طور که قبلاً فکر می‌کردیم، تکینگی‌های ساده نباشند، بلکه حالت‌های کوانتومی بسیار ساختاریافته‌ای باشند که از قوانین کاملاً جدید فیزیک پیروی می‌کنند.

🔹 این مطالعه، که توسط فیزیک‌دانان دانشگاه میشیگان انجام شده، از اصل هولوگرافیک استفاده کرده است. این اصل می‌گوید که گرانش و مکانیک کوانتومی از نظر ریاضی معادل هستند، اما در ابعاد مختلف عمل می‌کنند. با استفاده از این ایده، محققان موفق شدند مدل‌های ریاضی ایجاد کنند که ساختار سیاه‌چاله‌ها را شبیه‌سازی می‌کنند.

❕اهمیت این کشف: سیاه‌چاله‌ها اجرامی هستند که گرانش آن‌ها آن‌قدر قوی است که حتی نور هم نمی‌تواند از آن‌ها فرار کند. تا به حال، تصور می‌شد که در مرکز سیاه‌چاله‌ها یک تکینگی وجود دارد؛ نقطه‌ای با چگالی بی‌نهایت که قوانین فیزیک در آن از کار می‌افتند. اما این تحقیق جدید نشان می‌دهد که ممکن است درون سیاه‌چاله‌ها ساختارهای کوانتومی پیچیده‌ای وجود داشته باشد که از قوانین جدیدی پیروی می‌کنند.

🔹 این کشف می‌تواند به حل یکی از بزرگ‌ترین مشکلات فیزیک کمک کند: اتحاد مکانیک کوانتومی و نسبیت عام. نسبیت عام، نظریه‌ی اینشتین، گرانش و خمش فضا-زمان را توصیف می‌کند، اما در مقیاس‌های بسیار کوچک (مثل داخل سیاه‌چاله‌ها) کارایی ندارد. از طرفی، مکانیک کوانتومی رفتار ذرات زیراتمی را توضیح می‌دهد، اما نمی‌تواند گرانش را در خود جای دهد. این تحقیق جدید نشان می‌دهد که چگونه سیستم‌های کوانتومی می‌توانند رفتار گرانشی را تقلید کنند و به ما در درک بهتر این دو نظریه کمک کنند.

❕ اصل هولوگرافیک چیست؟ این اصل یکی از ایده‌های انقلابی در فیزیک است که می‌گوید اطلاعات مربوط به یک فضای سه‌بعدی (مثل گرانش در سیاه‌چاله‌ها) می‌تواند روی یک سطح دو‌بعدی (مثل افق رویداد سیاه‌چاله) ذخیره شود. به عبارت ساده، ممکن است کل اطلاعات درون یک سیاه‌چاله روی سطح آن (افق رویداد) کدگذاری شده باشد. این ایده به فیزیک‌دانان کمک می‌کند تا بفهمند چگونه اطلاعات در سیاه‌چاله‌ها حفظ می‌شوند و حتی ممکن است بتوانند آن‌ها را بازسازی کنند.

🔹 این تحقیق با استفاده از مدل‌های ماتریسی کوانتومی انجام شده است. این مدل‌ها به فیزیک‌دانان کمک می‌کنند تا حالت پایه‌ی یک سیستم کوانتومی (کمترین سطح انرژی) را شبیه‌سازی کنند. با استفاده از کامپیوترهای کوانتومی و الگوریتم‌های یادگیری عمیق، محققان توانستند این مدل‌ها را حل کنند و اطلاعات جدیدی درباره‌ی ساختار سیاه‌چاله‌ها به دست آورند.

❕ آینده‌ی این تحقیق: این مطالعه فقط آغاز راه است. فیزیک‌دانان قصد دارند مدل‌های خود را گسترش دهند تا سیاه‌چاله‌های بزرگ‌تر و پیچیده‌تر را شبیه‌سازی کنند. همچنین، آن‌ها امیدوارند با استفاده از کامپیوترهای کوانتومی قدرتمندتر، محاسبات خود را بهبود بخشند و به درک بهتری از پدیده‌های کیهانی مانند ستاره‌های نوترونی و کرم‌چاله‌ها برسند.

🔹 این تحقیق نه تنها به ما کمک می‌کند تا بفهمیم درون سیاه‌چاله‌ها چه می‌گذرد، بلکه می‌تواند درک ما از فضا، زمان و ذات واقعیت را نیز دگرگون کند.

[منبع]
🆔 @Science_Focus
#سیاه‌چاله #فیزیک #کوانتوم #نسبیت #کیهان‌شناسی