اثبات نظریه اینشتین درباره سیاه‌چاله‌ها توسط محقق ایرانی
به گزارش گروه فضای مجازی ، در فاصله 26 هزار سال نوری از زمین یک سیاه‌چاله کلان جرم به نام "کمان ای*"( *Sagittarius A) قرار دارد که جرم آن 4 میلیون برابر خورشید بوده و 44 میلیون کیلومتر وسعت دارد و میزان جاذبه آن به شدت بالاست.
با توجه به اینکه شناسایی سیاه‌چاله‌ها از سوی منجمان به صورت مستقیم امکان‌پذیر نیست آنها، وجود سیاه‌چاله ها را از روی آثار آنها بر روی ستاره‌های اطراف‌شان شناسایی می‌کنند.
تیم منجمان آلمانی و جمهوری چک موفق شدند با محاسبه میزان جاذبه این سیاه‌چاله بار دیگر نظریه نسبیت عام اینشتین را تایید کنند.
در بررسی‌های این تیم تحقیقاتی که بر روی مجموعه رصدهای انجام شده از سوی رصدخانه جنوب اروپا و دیگر تلسکوپ‌های قدرتمند در 20 سال گذشته انجام شده، یک تکنیک آنالیزی جدید مورد استفاه قرار گرفته است.
در این پروژه محققان مدارهای ستاره‌های در حال گردش به دور این سیاه‌چاله را اندازه‌گیری کردند تا ببینند قوانین فیزیک نیوتنی یا فیزیک کلاسیک و همچنین قوانین نسبیت عام در رابطه با آنها صدق می‌کند یا نه.
در بررسی حرکت یکی از ستارگان در حال گردش به دور این سیاه‌چاله، موسوم به "S2"، محققان متوجه شدند که این ستاره از قوانین فیزیک کلاسیک پیروی نکرده و قوانین نسبیت عام در رابطه با آن صادق است.
این ستاره که در فاصله 17 ساعت نوری(120 برابر فاصله خورشید تا زمین) از سایه‌چاله کلان جرم "کمان ای*" قرار دارد، هر 15.6 سال یک بار به دور آن می‌گردد.
محور گردش این ستاره بیضوی است و در بین ستاره‌های مختلف، بیشترین میزان بیضوی بودن را دارد.
محققان در طی بررسی مدار حرکتی این ستاره تغییراتی جزئی و در حد چند درصد را نسبت به مدار اصلی آن مشاهده کردند که تنها می‌توان با استناد به اثرات نسبیتی ناشی از سیاه‌چاله کلان‌جرم آنها را توضیح داد.
این همان چیزی است که در مدار عطارد دیده می شود. در اواخر قرن نوزدهم این مشاهدات، مکانیک کلاسیک نیوتنی را به چالش کشید و دانشمندان را به این نتیجه رساند که نظریه گرانش نیوتن ناقص است. همچنین این چیزی است که اینشتین را به تدریج به سمت مطرح کردن تئوری نسبیت عام سوق داد تا به خوبی این پدیده را توجیه کند.
مرضیه پارسا دانشجوی دکتری دانشگاه کلن و محقق ارشد این پروژه گفت: مرکز کهکشان یکی از بهترین مکان‌ها برای مطالعه حرکت ستارگان در یک محیط نسبیتی است. ما در طول تحقیقات از این که توانستیم متدهای مختلف را با دقت بالا برای ستاره‌های سریع به کار بگیریم شگفت‌زده شدیم.
این تحقیق می‌تواند راه را برای مطالعه دیگر سیاه چاله‌های کلان‌جرم هستی و همچنین مطالعه بیشتر در رابطه با فیزیک گرانش هموار کند.
ستاره S2 در سال آینده به نزدیکترین فاصله خود از سیاه‌چاله میزبان خود خواهد رسید و دانشمندان این فرصت را خواهند داشت تا با استفاده از ابزار " GRAVITY " که بر روی تلسکوپ‌های "VLT" در شیلی نصب شده، وضعیت آن را بررسی کنند.
این وسیله توسط یک کنسرسیوم بین‌المللی تحت رهبری موسسه ماکس پلانک برای فیزیک فرازمینی ساخته شده است و از سال 2016 مشاهدات مرکز کهکشان را انجام داده است.
این ابزار در سال 2018، برای اندازه گیری مدار S2 با دقت بیشتری مورد استفاده قرار می‌گیرد، که در آن زمان اخترفیزیکدانان تلاش می‌کنند تا اندازه گیری‌های بیشتری را از اثرات نسبیتی عمومی سیاه‌چاله‌های کلان‌جرم انجام دهند.
محققان امیدوارند بتوانند انحرافات بیشتری را در مدار این ستاره پیدا کنند که می‌تواند به اثبات نظریه‌های فیزیک مدرن کمک کند.
ممکن است با پیشرفت علم و بررسی‌های عملی بیشتر محققان به این نتیجه برسند که نظریه اینشتین نیز کامل نبوده اما بدون شک همگان به هوش و ذکاوت این دانشمند مهر تایید می‌زنند.
این مقاله تحت عنوان "بررسی حرکات نسبیتی ستارگان در اطراف سیاه چاله های کلان جرم در مرکز کهکشان" در نشریه علمی Astrophysical Journal منتشر شده است.
منبع: ایسنا
انتهای پیام