دانشمندان برای درک بهتر سیاهچاله موجود در دل کهکشان «اِم ۸۷» از شبیهسازیهای رایانهای بسیار پیچیده استفاده کردهاند. این سیاهچاله احتمالا معروفترین سیاهچالهای است که تا کنون وجود داشته است؛ همان سیاهچالهای که تصویر آن در سال ۲۰۱۹ در نخستین عکس گرفته شده از چنین جرم آسمانی، نشان داده شد.
اما با وجود این مشاهده بیسابقه، همچنان چیزهای زیادی در مورد این سیاهچاله و نیروهای درون کهکشانی که آن را احاطه کرده است و تغذیه میکند، ناروشن باقی مانده است. کهکشانی که این سیاهچاله در آن واقع شده است، کهکشان عظیمی است که از ۱۲ هزار خوشه کروی تشکیل شده است و ۵۵ میلیون سال نوری با ما فاصله دارد. در مقام مقایسه، کهکشان ما یعنی «راه شیری» فقط ۲۰۰ خوشه دارد. در وسط آن کهکشان، خود آن سیاهچاله با جرمی در حدود شش و نیم میلیارد برابر جرم خورشید ما، واقع شده است.
ان سیاهچاله یک «جت پلاسمایی» (شرارههای گازی نیرومند گسترده) آزاد و پرتاب میکند که تا فاصله ۶هزار سال نوری گسترش مییابد. اما دانشمندان مطمئن نبودند که این «جت» از چه چیزی تغذیه میشود، تحت چه شرایطی شکل میگیرد، وچگونه حتی تا چنان فاصله زیادی اینگونه پایدار میماند.
Read More
This section contains relevant reference points, placed in (Inner related node field)
دانشمندان در تلاش برای درک بهتر آن، در یک ابَررایانه مدلهای دقیقی ساختند که امکان میداد تا یک نمونه مجازی از این سیاهچاله را آزمایش و بررسی کنند. انجام چنین کاری برای هر شبیهسازی، به یک میلیون ساعت پردازشگر مرکزی نیاز داشت و مستلزم استفاده همزمان از معادلات نسبیت عام انیشتین و نیز معادلات الکترومغناطیس و دینامیکِ شارهها (fluid dynamics) بود.
این مدل، به طرز چشمگیری به خوبی با مشاهدات واقعی ستارهشناسان از این جرم همخوانی داشت. این نشان میدهد که این مدل درست است و نظریههای مربوط به تولد و عمر این سیاهچاله نیز احتمالا درست هستند.
الخاندرو کروز-اوشوریو، نویسنده اصلی این پژوهش، می گوید: «مدلهای نظری ما از گسیل الکترومغناطیسی و ریختشناسی جت «اِم ۸۷» به طرز شگفتآوری با طیف فروسرخ، نوری، و رادیویی همخوانی دارد. این به ما میگوید که سیاهچاله کلان جرم اِم ۸۷ (supermassive black hole M87) احتمالا بهشدت چرخان است، و این که پلاسما بهشدت در آن جت مغناطیده (magnetized) شده است و تا فواصل هزاران سال نوری آنسوتر، به ذرات شتاب میدهد.»
© The Independent