مترجم:AmirGhool bigbangpage.com
هيچ چيز از جذابتر از ناشناخته نيست
هيچ چيز ضروري تر از يک مکان پر خطر نيست
که در ماوراي فهم عادي نهفته باشد
و بالاتر از همه ي اينها
و شايد عجيب تر از اينها
سياهچاله ها هستند
آنها نقطه ي خروج جهان ما هستند
تله هاي مخفي شده در تار و پود مکان-زمان
چه اتفاقي مي افتد وقتي شما به فضاي خالي وارد شويد
و تسليم رازهاي تاريک يک سياهچاله شويد؟
حالا,براي اولين بار
ستاره شناسان مي خواهند که اين مسئله را بفهمند
براي اولين بار,سياهچاله ي مرکز کهکشان ما
مي خواهد که رازهايش را برملا کند
در بالاي سر ما,در مرکز کهکشان راه شيري ما
يک نمايش خشن در حال رخ دادن است
سياهچاله ي بزرگ ما قرار است که براي شام آماده شود
چون يک ابر گازي با اندازه اي سه برابر زمين
در مقر گرانشي سياهچاله گير افتاده است
در سرتاسر جهان ستاره شناسان آماده مي شوند تا بفهمند
هنگامي که يک سياهچاله براي خوردن آماده مي شود,چه اتفاقي مي افتد
اگر شما بتوانيد ببينيد که چيزي در سياهچاله سقوط کند
اين چيزي خواهد بود که ما براي اولين بار شاهد آن خواهيم بود
که ببينيم که چطور يک سياهچاله بزرگ مي شود
اگر ما بتوانيم اين را
با چشمان خود ببينيم بسيار عالي خواهد بود
براي ستاره شناسان اين اتفاق سال,اولين بار در تاريخ است
تا امکان داشته باشد تا شاهد و ضابط کارکرد
يکي از اين موتورهاي بزرگ گرانشي باشيم
بعضي از اين شور و هيجان ها
شوق کودکانه
براي ديدن اتفاقي خشن در حال رخ دادن است
از لحاظ علمي اين بسيار هيجان انگيز است چون اين واقعا بي سابقه است
اين اولين بار در تاريخ بشريت است
که نه تنها ما مي دانستيم که قرار است اتفاق بيافتد
بلکه آماده ايم تا با نوع درستي از تکنولوژي
جزئيات آن را ببينيم
چيزي در نزديکي ما به افراطي يک سياهچاله وجود ندارد
حقيقت نگران کننده درباره ي سياهچاله ها
اين است که آنها مرز بين جهان شناخته شده
و مکاني که تا ابد دور از دسترس علم قرار خواهد داشت هستند
يک مرموزيت عجيبي در جاذبه وجود دارد
که به سختي مي توان درک کرد
سياهچاله ها نماينده
ناحيه هايي را دارند که نظريه هاي فيزيکي در حال حاظر قادر به توضيح آن نيستند
از اتفاقي که واقعا در آنجا مي افتد ما اطلاعي نداريم
پس اين يک موقعيت عجيب است
که درک ما خود,شکست خود را پيش بيني مي کند
چيزي که جاذبه به ما مي گويد
اين است که همه چيز در مرکز يک سياهچاله
بايد در ناحيه اي کوچکتر از يک
پروتون يا يک الکترون يا هر نوع قسمت
ماده ي معمولي در هم خرد شوند
اگر شما قرار بود درون چيزي که ما به آن شعاع سياهچاله مي گوييم سقوط کنيد
افق رويداد(در نسبيت عام، منطقه‌اي از فضازمان است که در آنجا تمام مرزهاي فضا به شدت تحت تأثير سياه‌چاله است و اگر جسمي وارد اين ناحيه شود، سرانجام بروي تکينگي سياهچاله سقوط مي‌کند. افق رويداد قسمتي از تقسيم بندي مناطق خارجي سياهچاله هاست)و سپس هيچ چيز نمي تواند شما را از اين منطقه در بياورد
هنگامي که برويد,براي هميشه رفته ايد
روياي بزرگ ستاره شناسان
ديدن آن لحظات نهايي است
همچنانکه شئ در مرز فراموشي سقوط مي کند
موقعيت ايده آلي که ما خواستار آن هستيم
بايد قادر باشد که ببيند چه اتفاقي
در نزديکي افق رويداد يک سياهچاله مي افتد
اين چيزي نيست که ما بتوانيم در يک آزمايشگاه در زمين انجام بدهيم
پس تنها اميد ما
استفاده از مشاهدات سياهچاله ها در جهان است
تا ببينيم که واقعا چه اتفاقي مي افتد
و اين به نوعي جام مقدس(دورى ياجامى که مسيح دراخرين شام خودبکاربرد
مشاهدات ستاره شناسي سياهچاله هاست
ولي اگر ما در حال مشاهده يک ماده ي معلق در لبه ي يک سياهچاله باشيم
اين امکان وجود دارد
و اين تنها به خاطر تلاش هاي نسلهاي متمادي ستاره شناسان
براي جنگ با اين اژدها هاي کيهان
در قلمروي واقعيت علمي باشد
طبق معمول اين پروژه با يک سري از مشاهدات
که براي هيچ کسي معنايي نداشت شروع شد
در دهه ي 50 ميلادي يک نسل جديد از تلسکوپ هاي راديويي روي کار آمد
که اين امکان را فراهم کرد که جهان را
با ديد کاملا متفاوتي مشاهده بکنيم
به سرعت آنها شروع به آشکار کردن يک سري از منبع هاي نور
عجيب که قبلا ديده نشده بودند کردند
هيچ چيز تا آن موقع شبيه اينها ديده نشده بود
اين چيزها بسيار متفاوت و عجيب,بسيار پرقدرت تر
و بزرگتر و متفاوت تر از کهکشان ها وستاره هاي
در همسايگي ما به نظر مي رسيدند
ولي اين تنها سوپرايز قضيه نبود
مردم فهميدند که اين اجسام کوچک ستاره مانند
که يا شبيه ستاره بودند
به اندازه ي يک صد کهکشان از خود انرژي خارج مي کنند
و با اين حال هيچ شباهتي به کهکشان ها ندارند
مسئله ي ضد و نقيض اين بود که چطور جسمي به اين کوچکي مي تواند انقدر درخشان باشد
چه چيزي مي تواند اين مقدار شگفت انگيز انرژي توليد کند
که بعضي از آنها انرژي اي معادل يک تريليون ستاره از خود خارج مي کنند؟
به آنها اسم شبه اختر داده شد
شبه اختر ها تبديل به يک معماي بزرگ شدند
چون فاصله ي آنها با ما بسيار بود
و بنابراين ما جهان را با فاصله ي
ميليارد سالي عقب مي ديديم
و آنها بسيار قوي تر و درخشان تر
از هر چيزي که ما با آن برخورد کرده باشيم بودند
حل کردن اين معما به يکي از مهم ترين قدم ها در سفري
که ما را به مشاهده ي رفتارهاي عجيب سياهچاله ي
در حال تغذيه ي خودمان مي برد تبديل شد
خب اين دو برابر ثابت نيوتون
بر جرم سياهچاله است
و اگر شما آن را تقسيم کنيد
چيزي که در ابتدا نياز بود يک ديد تکرو
از يکي از متفکران اصلي علم مدرن بود
من به اين معما فکر مي کردم,اين حقيقت دارد
و تعدادي ايده ي مختلف هم بيان شده بودند
ولي هيچ کدام از آنها متقاعد کننده نبود
راز اينکه چه چيزي مي توانست روشنايي بسيار زياد شبه اخترها را محاسبه کند
مبحث داغ ستاره شناسي در دهه ي 60 ميلادي بود
همچنانکه ستاره شناسان شروع به درگيري با اشياي مبهم جديد کرده بودند
که توسط راديوي تلسکوپي پيدا شده بود
يک ستاره شناس مشتاق بود تا اين مشکل را بشکند
او يک محقق جوان به نام دونالد ليندن بل بود
آسمان با نگاه راديويي بسيار متفاوت تر
از نگاه بصري ما به آسمان بود
و اين يک مشکل بزرگ بود
و سوال اين بود که اين اشياء چه هستند؟
در حالي که همکاران او با تلسکوپ به آسمان خيره شده بودند
ليندن بل مي خواست با روش نظريه اي مشکل را حل کند
او مي خواست بفهمد چطور چيزي به کوچکي يک شبه اختر
مي توانست به اين درخشندگي باشد
اين يک مقدار قابل ملاحظه از انرژي بود که از آن بيرون مي آمد
و اين انرژي از اندازه ي بسيار کوچکي مي آمد
حالا با گذاشتن اين اعداد در کنار هم
مي توان ديد که
جرمي که براي منتشر شدن اين انرژي نياز است
ده ميليون برابر جرم خورشيد بود
ولي مشکل اينجا بود که شبه اخترها اندازه ي بسيار کوچکي داشتند
که هيچ شباهتي به مقياس ده ميليون خورشيد نداشتند
ليندن بل فهميد که فقط يک چيز وجود دارد
که مي تواند اينقدر کوچک باشد و با اين حال اين مقدار جرم داشته باشد
اين رياضيات غير متعارف به ذهن نظريه پردازان
چيزي را که پيش بيني مي شد ولي تا به حال ديده نشده بود آورد
سياهچاله هاي بسيار بزرگ
اين يک پارادوکس گيج کننده را پيشنهاد مي داد
که شبه اخترها,سياهچاله هاي درخشاني هستند
و قادر هستند که انرژي کل کهشکان ها را از خود ساتع کنند
ولي ليندن بل پا را فراتر گذاشت
من پيش بيني کردم که اين اشياي فوق حجيم مي توانند
در کهکشان هاي نزديک پيدا شوند
او ايده هايش را درباره ي اينکه کجا مي شود اين سياهچاله هاي بزرگ را
در کيهان پيدا کرد با يک جهش جسورانه ي مفهومي ارائه کرد
معمولا يک کهشکان بزرگ يک سياهچاله خواهد داشت
که جرم بيشتري از چندين ميليون جرم خورشيدي را دارا مي باشد
و آنها معمولا در ميانه ي کهکشان بزرگ مستقر هستند
اين يک پيش بيني جسورانه بود
بله,خوب,من از يک خانواده ي ارتشي مي آم
تئوري ليندن بل آنقدر بنيادي بود که بسيار بعيد به نظر مي رسيد
در مرکز هر کهکشان بزرگ در جهان
يک سياهچاله ي بزرگ قرار دارد
اگر ليندن بل درست مي گفت
و هر کهکشان در مرکز خود يک سياهچاله ي بزرگ داشت
آنوقت بايد يک عدد هم در کهکشان خودمان وجود داشته باشد
در ميان صدها ميليارد ستاره
که کهکشان راه شيري ما را تشکيل مي دادند
مشکل اينجا بود که ما نمي توانستيم نقشه ي کهکشان را از بيرون بکشيم
چون ما خودمان از درون آن را مي بينيم
دور زدن اين مشکل
نبوغ وکمي مشاهده ي با دقت مي خواهد
يکي از مشکلات زندگي در کهکشاني مانند کهکشان راه شيري
اين است که چون ما درون آن هستيم
بسيار مشکل است که ببينيم چه شکل و فرمي دارد
چه اندازه است و ما دقيقا در کجاي آن قرار داريم
ولي اگر شما با دقت نگاه کنيد
ستاره ها به طور يکنواخت در آسمان پراکنده نيستند
آنها کنار هم در يک نواري که دور آسمان مي چرخد
که به آن راه شيري مي گوييم جمع شده اند
اين نوار درخشان که در سرتاسر آسمان قرار دارد
که با تعداد زيادي ستاره و خوشه پر شده است
نشانه اي براي طبيعت کهکشان ما بود
اين براي ستاره شناسان براي مدت زيادي آشکار بود
که اکثر ستاره ها در يک لايه ي تخت يا حلقه در کنار هم جمع مي شوند
و اين که ما در درون اين حلقه قرار داريم
ولي ما هنوز نمي دانيم که در کجاي کهکشان قرار داريم
سپس در ابتداي قرن بيستم
يک ستاره شناس آمريکايي به نام هارلو شيپلي
در اين راه پا گذاشت تا بفهمد
که مرکز کهکشان کجا مي تواند باشد
او از اشيايي به نام خوشه ي ستاره اي کروي استفاده کرد
که در تمام آسمان پيدا مي شوند
منابع درخشاني که شامل هزاران ستاره مي شوند
خوشه هاي ستاره اي کروي
به صورت يک گوي در اطراف حلقه ي مرکزي کهکشان راه شيري پراکنده شده اند
شيپلي فهميد که آنها تابلوهاي راهنمايي
به سمت جايي که مرکز کهکشان قرار دارد بودند
او جايي که خوشه ها بودند را مشخص کرد
و او فهميد که اگرچه آنها در تمام آسمان پراکنده هستند
آنها در يک جهت مشخص متمرکز شده اند
و اين به ما گفت که ما در مرکز کهکشان نيستيم
ولي مرکز کهکشان در اين جهت قرار داشت
پس سرانجام
ستاره شناسان مي دانستند که مرکز کهکشان دقيقا کجاست
همچنين آنها تقريبا مي دانستند که چه مقدار با ما فاصله دارد
سرانجام ستاره شناسان يک نقشه از کهکشان ما داشتند
يک منظره ي تمام نما از کهکشان راه شيري
اين امکان هيچ وقت وجود نخواهد داشت که از سياره ي زمين ديده شود
بيست و هفت هزار سال نوري فاصله ي منظومه ي خورشيدي ما با مرکز کهکشان ما است
اگر ما شانسي داشتيم
که يک سياهچاله را در فاصله ي نزديکتري ببينيم
براساس نظريه بايد در اينجا پنهان شده باشد
نظريه يک چيز است ولي ستاره شناسان با مشاهده و مدرک کار مي کنند
اين به معني پيدا کردن سياهچاله و ديدن کارکرد آن است
خبر خوب اين است که بايد يک سياهچاله ي بسيار بزرگ
جايي در مرکز کهکشان راه شيري وجود داشته باشد
اين آنقدر از ما دور نيست و ما دقيقا مي دانيم که بايد به کجا نگاه کنيم
ما مي دانيم که تلسکوپهايمان بايد به کجا نشانه بروند
خبر بد اين است که مرکز کهکشان ما
مکان بسيار شلوغي است
ستاره ها با تراکم بسيار بيشتري از
جايي که ما در آن در کهکشان راه شيري زندگي مي کنيم وجود دارد
اين يک محيط زيست گيج کننده و پرسر و صدا است
ستاره هاي اطراف مرکز کهکشان راه شيري
صدها برابر متراکم تر از
ناحيه ي دور خورشيد هستند
پيدا کردن يک سياهچاله ي نامرئي در بين اين همه آشوب چرخنده
آسان نخواهد بود
اين مانند تلاش براي جدا کردن يک شخص
در ميان يک شهر شلوغ است
جايي که ماشين ها و نورها وجود دارند
و اتفاقات زيادي اطراف آنها مي افتد
ولي اين تنها مشکل قضيه نبود
ابرهاي چرخنده ي پهناور گاز و گرد وغبار از نور مرئي جلوگيري مي کنند
تا از مرکز کهکشان ما به ما برسد
و باعث مي شود چيزي که ماوراي آنها قرار دارد از ديدگان پنهان بماند
اين مثل اين است که يک پتو بر روي چيزي که مي خواهيم ببنيم گذاشته شود
اين گذاشتن يک مه غليظ در اطراف آن است
پس طول موج هاي معيني از نور وجود دارند
که مي توانند از آن نفوذ کنند
بدون توانايي در ديدن از ميان گرد و غبار
سياهچاله اي که نظريه اشاره مي کند
بايد در مرکز کهکشان شيري ما قرار داشته باشد
چيزي جز يک ايده ي جسورانه ولي ثابت نشده باقي مي ماند
با اينکه تلاش براي پيدا کردن سياهچاله به نظر متوقف شده بود
ولي با اينحال هنوز يک باريکه اي از اميد وجود داشت
حالا حداقل ستاره شناسان مقداري تصور از اينکه
يک سياهچاله کجا مي تواند پنهان شود داشتند
براي حل کردن مشکل چيزي که نياز بود
نسل جديدي از تلسکوپ ها بود
و اين چند نسل از ستاره شناسان را مي گرفت
ما در نقطه اي قرار داشتيم که ما تکنولوژي اي داشتيم
تا سوال را مشخص کنيم و همچنين
اين به اين معني بود
که من چکش درست را در اختيار داشتم و به دنبال ميخ درست مي گشتم
با تيم لس آنجلسيش,آندرا قز
شروع به کار بر روي تلسکوپي کرد
که مي توانست مرکز مخفي کهکشان ما را ببيند
هنگامي که من با اولين موقعيت ذهني ام وارد دانشگاه لس آنجلس شدم
همه چيز برحسب توانايي در جايگاه خود قرار مي گرفت
تا پاسخي به سوال مرکز کهکشان خود بدهيم
تلسکوپ بزرگتر مي شد
و شما مي توانستيد جزئيات را ببينيد
ما پيشرفت خوبي در تکنولوژي تابشهاي فرو سرخ داشتيم
و ما مي توانستيم نوع نورهايي که ستاره ها ساتع مي کنند را تشخيص دهيم
و شما مي توانستيد آن را از اينجا بر روي زمين از ميان آن همه گرد و غبار مشاهده کنيد
مشکل درست کردن تلسکوپي بود
که قادر باشد بر تاثيرات تيره و محو جو زمين فائق آيد
با استفاده از ليزرها و نرم افزارهاي گسترش داده شده
قز تلسکوپي ساخت
که اغتشاشات جوي را اصلاح و وفقي هميشگي مي داد
ما شکاکيت زيادي داشتيم
هيچ کس تا به حال اين کار را انجام نداده بود
ولي همانطور که من به دانش آموزانم گفتم هيچ وقت نه را براي يک جواب قبول نکنيد
کسي را پيدا کنيد که به شما کمک کند
به شما زمان تلسکوپي قرض دهد و به شما اجازه دهد براي يک مفهوم مدرکي بيابيد
براي نشان دادن آن بله,اين تکنولوژي کار خواهد کرد
و اين فيزيک جديد به شما مي گويد که اگر اين تکنولوژي کار کند
شما بايد قادر باشيد تا چيزي را ببينيد که در واقع يک سياهچاله است
با تلسکوپ جديد او,آخرين مانع
براي ديدن مرکز کهکشان ما از بين رفته بود
حالا اين امکان وجود داشت که با جزئيات بي سابقه اي ديده شود
درست در منطقه اي که باور داشتيم سياهچاله مخفي شده است
اگر يک سياهچاله در مرکز کهکشان ما وجود داشته باشد
او اين اشياء را که بسيار نزديک
به سياهچاله هستند را مجبور مي کند
تا بسيار سريعتر از حالتي که سياهچاله وجود نداشت حرکت کنند
پس اولين چيزي که شما مي خواهيد ببينيد
اين است که جايي که شما فکر مي کنيد سياهچاله وجود دارد
اشيايي هستند که با سرعت بسيار زيادي حرکت مي کنند
پس با عکس هايي که ما گرفتيم
چيزي که شما مي توانيد اندازه گيري کنيد اين است که چطور اين ستاره در پهنه ي آسمان حرکت مي کنند
شما يک عکس مي گيريد
شما سال بعد برمي گرديد
عکس ديگري مي گيريد و مي بينيد که آنها به کجا حرکت کرده اند
و چيزي که ما در اين جعبه مي بينيم
اين است که ستاره هايي وجود دارند که با سرعت بسيار زيادي در حال حرکت هستند
اين اولين شواهد براي سياهچاله بود
هنگامي که همه چيز معلوم شد
اين نقشه اي از مرکز کيهاني است که ما قادر بوديم توليد کنيم
او نشان داد که ستاره ها با سرعت زياد و در مدارهاي تنگ در اطراف پرواز مي کردند
ولي چيزي که توجه قز را به خود جلب کرده بود اين بود که آنها به دور چه چيزي مي گردند
اگر يک سياهچاله وجود دارد
يک پيش بيني ديگري درباره ي اينکه چه کاري اين ستاره ها
انجام مي دهند وجود دارد که شما مي توانيد انجام دهيد
آنها در دوره هاي بسيار کوتاه به دور سياهچاله حرکت مي کنند
به عبارت ديگر شما قادر خواهيد بود آنها را ببينيد
که در بيشتر از خط هاي مستقيم حرکت مي کنند
به عنوان قسمتي از حرکت آنها به دور سياهچاله
اين ستاره ها قرار است که به خاطر جاذبه درست مانند سياره ها
که به دور خورشيد مي گردند به دور سياهچاله حرکت بکنند
فقط يک شئ است که قدرت خالص جاذبه را دارد
تا ستاره هايي اين چنين بزرگ را مجبور کند تا در اين مسيرهاي تنگي تغيير مسير دهند
پس چيزي که ما مي بينيم اين است که واقعا شما مي توانيد اين ستاره ها را ببينيد که با سرعت در اطراف حرکت مي کنند
در حقيقت از اين عکسها
شما مي توانيد بگوييد که سياهچاله کجا قرار دارد
سياهچاله در مرکز تقاطع اين مدارها قرار دارد
اين يک کشف شگفت انگيز بود
بعد از تلاشي که دهه ها طول کشيد
دونالد ليندن بل آن را ثابت کرد
دقيقا اينجا,جايي که او پيش بيني کرده بود
يک سياهچاله ي بسيار بزرگ قرار داشت
ولي در سال گذشته تلاش براي پيدا کردن و درک سياهچاله ها
به طور ناگهاني هيجان انگيز تر شده است
به اين خاطر است که در فضاي بيروني
قرار است اتفاقي بيافتد
که واقعا قرار است سياهچاله ها را از سايه ها بيرون بکشد
و همانطور که هستند آنها را نشان بدهد
دليل خوشحالي
به خاطر کشفي که در مونيخ انجام شد است
اين جا تيمي که با رصدخانه ي فضايي اروپا همکاري مي کنند
اطلاعاتي براي کشف سياهچاله ي مرکز
کهکشان راه شيري رد و بدل کردند
در اواخر سال 2011 آنها يک کشف تصادفي انجام دادند
کشفي که جرقه ي خوشحالي امسال را رقم زد
اين در حين بازبيني بعضي از اطلاعات اتفاق افتاد
که قبلا در درجه ي دوم از دست رفته بود
آنها متوجه چيزي غير عادي شدند
ما در سال 2011 تصميم گرفتيم
که بايد به اطلاعات درجه ي دوم خود نگاهي بياندازيم
اطلاعاتي که به خاطر وضوح و کيفيت پايين تر
به خوبي عکس هايي با وضعيت آب و هوايي خوب نيستند
و سپس بوم.ناگهان منبعي وجود داشت
که بسيار به سياهچاله نزديک بود
شئ در شکل يک ستاره ظاهر نشده بود
در عوض به نظر يک ابر گازي بود
که با سرعت زيادي به سمت سياهچاله حرکت مي کرد
ولي چيزي که زنگ خطر را به صدا در آورد,روشي بود که او تغيير شکل مي داد
ما ديديم که اين ابر گازي همچنانکه حرکت مي کند
و به سياهچاله نزديک و نزديکتر مي شود کشيده تر مي شود
همانطور که در کتاب هاي درسي مي بينيد
براساس آن چيزي که ما به آن برش جزر و مدي مي گوييم
قطع جزر و مدي که توسط سياهچاله ها اتفاق مي افتد
او بسيار سريع حرکت مي کرد
او در يک خط مستقيم حرکت نمي کرد و در يک خط منحني حرکت مي کرد
و اين نشانه ي خيلي بدي است
چون به شما مي گويد که چيزي بر آن در حال اثرگذاري است
به شما مي گويد که جاذبه آن شئ را مي کشد
اين کاملا به سمت
مرکز جاذبه ي سياهچاله در حرکت است
تيم ديدباني اظهار کرد که شئ يک ابر گازي است
که حدود سه برابر جرم زمين است
به نظر مي آمد که آنها جام مقدس
براي دانشمندان سياهچاله ها را کشف کرده اند
مستقيم به داخل مي رود
چه کسي به اين دقت نشانه مي گيرد...ما نمي دانيم.اين بسيار قابل توجه است
نه کاملا ولي تقريبا اين به سمت داخل مي رود
و به اين معني است که به سمت اعماق مرکز پتانسيل
و بنابراين به نوعي يک آزمايش اگر اينجوري دوست داريد يک آزمايش ذره اي
براي ما است تا محيط سياهچاله را کاوش کنيم
ابر گازي سرعت خود را تا 2 هزار کيلومتر بر ثانيه بالا مي برد
گروه از روي احتياط خوش بين هستند که ابر گازي
به راه خود تا تکه تکه شدن توسط جاذبه ي زياد
که دور سياهچاله را احاطه کرده است ادامه دهد
با همه ي احتمالات که بعضي از آنها سرانجام بلعيده خواهد شد
اين روشن است که ابر به سياهچاله بسيار نزديک مي شود
و حتي امکان دارد که به سياهچاله برخورد کند
پس شايد اينجا ما در حال غذا دادن به سياهچاله هستيم
الان دقت اين که چه قدر و با چه سرعتي اين کار انجام مي شود ناشناخته است
و هيجان کار به خاطر اين است چون ما درباره ي آن ياد خواهيم گرفت
ما در اساس يک آزمايش تجربي داريم
ما مي دانيم همانطور که اتفاق افتاد در حال حاضر يک مقدار مشخص از حجم
چيزي که ما به سختي مي شناسيم به سمت سياهچاله پرتاب شده است
ما لحظه ي اين اتفاق و اينکه چه قدر نزديک شده است را مي دانيم
و ما مي توانيم در طي زمان آزمايش کنيم که چه مقدار اين اتفاق افتاده است
اين شانسي است تا ببينيم که يک سياهچاله در يک مسافت نزديک تغذيه کند
اين اتفاق جامعه ي ستاره شناسي را لرزانده است
و يک اشتياق شديد غير معمولي ايجاد کرده است
ما اينجا با يک موقعيت غير عادي در ستاره شناسي رو به رو هستيم
يعني اوضاع اضطراري شده است
منظورم اين است که ما فقط در حدود يک نيم سال وقت داريم
آنوقت شما واقعا مي خواهيد که آن را مشاهده کنيد
اکثر اشيايي که ما در نجوم مشاهده کرده ايم
در بازه ي زماني حيات انسان رشد نکرده است
يعني اکثر
آنها يکسان به نظر مي رسند صرفنظر از اينکه اگر من
يا نوه ام به آن نگاه کنيم يکسان به نظر مي رسند
ولي اينجا ما يک مورد غير عادي داريم
که موقعيت به سرعت در چند سال
تغيير خواهد کرد
آن ابر گازي در سال 2004 يک شئ متراکم بود
و احتمالا تا سال 2013 کاملا تکه تکه خواهد شد
هيچ کس به طور قطع نمي تواند بگويد که چه اتفاقي مي افتد
يک عدم قطعيت که فقط به حس انتظار و پيش بيني اضافه مي کند
آيا اين يک ابر است يا يک ستاره؟
به نظر من اين يک ستاره است
ستاره اي که به دور خود موادي دارد
ولي ما مي دانيم ستاره هاي ديگر در اين ناحيه به دور خود ماده دارند
پس اين نبايد آن را چيز غير عادي اي نشان بدهد
اگر اين يک ستاره باشد امکان دارد که سياهچاله نتواند آن را بخورد
ولي در حال حاضر هيچ کس نمي تواند به قطعيت بگويد
اين چيزي است که علم را جذاب مي کند
چون اينجا نقطه اي است که شما بايد قمار کنيد
شما بايد شرط بندي کنيد.چه چيزي است؟
چه اتفاقي بايد بعد از آن بيافتد؟
براي خيره شدن به درون فضاي خالي يک سياهچاله
که قبل از اينکه براي هميشه در درونش محو شود,در فضا معلق باشد
اين دور نماي گرفتن آن لحظات خاص است
که شور و هيجان اين اتفاق سال را توضيح مي دهد
اينکه چه اتفاقي براي ماده بعد از بلعيده شدن مي افتد,ما هيچ وقت نخواهيم دانست
ولي کاري که سياهچاله در حين تغذيه انجام مي دهد
سوپرايز واقعي است
ثابت مي شود که کليدي براي آشکار ساختن اينکه سياهچاله ها واقعا چه هستند خواهد بود
و نقش مخفي آنها در مرکز کهکشان معلوم مي شود
اين تصور که ماده درون يک سياهچاله بلعيده خواهد شد
يکي از بزرگترين گمراهي ها درباره ي سياه چاله مي باشد
اندکي به اين خاطر است که داستان هاي علمي تخيلي مانند پيشتازان فضا و چيزهايي مانند آن
براي ماده که بسيار دور از سياهچاله است
در واقع به درون آن مکيده نخواهد شد
اين مسئله بسيار شبيه سياره ها در منظومه ي خورشيدي است
که به دور خورشيد مي چرخند
اشياء همين طور به چرخيدن خود ادامه مي دهند
فرق آن اين است که وقتي که شما مقدار زيادي گاز داريد
مقدار زيادي مواد که به دور سياهچاله مي گردند
مقدار کمي سايش وجود دارد
که باعث مي شود ماده به صورت مارپيچ به سمت سياهچاله برود
همچنانکه گاز به حرکت مارپيچي خود به سمت افق رويداد ادامه مي دهد
جاذبه به اوج خود خواهد رسيد
همچنانکه آنها صف بسته اند تا توسط سياهچاله بلعيده شوند
مولکولهاي گاز مجبور مي شوند تا به يک گرداب تبديل شوند
اصطحکاک بين ذرات گاز در اين صف کيهاني
چگالترين و داغترين محيط شارژ الکتريکي شده اي را
که مي توان در جهان پيدا کرد را توليد مي کند
اصطحکاک بين قسمت هاي مختلف گاز باعث مي شود تا دما بالا برود
و اين بسيار شبيه
وقتي است که موشکهاي آپولو به زمين برگشتند
و از ميان جو زمين عبور کرده بودند
هنگامي که آنها به جو زمين وارد شدند
به خاطر اصطحکاک بين ماهواره
و جو زمين دماي آنها بالا رفت
چيزي که ما مي دانيم اين است که هر چه قدر چيزي داغ تر شود
درخشان تر مي شود و نور بيشتري ساتع مي کند
زير ميدان هاي گرانشي شديد
در ورودي سياهچاله
حلقه ي چگال فوق گرما داده شده ي ماده منتظر است تا بلعيده شود
و شروع مي کند تا مثل يک خورشيد بدرخشد ولي خورشيدي که هيچ شباهتي به خورشيد هاي ديگر ندارد
اينجا يکي از عجيب ترين پارادوکس هاي سياهچاله اتفاق مي افتد
که يک سياهچاله ي در حال تغذيه به هر چيزي شباعت دارد الا سياه
مقداري که يک سياهچاله مي تواند حريص و درخشان باشد
توسط يک کهکشان ظاهرا عادي به نام قوي آ آشکار شد
که حدود 650 ميليون سال نوري با ما فاصله دارد
اگر ما به آن با نور مرئي نگاه کنيم
مي بينيم که قسمت هاي داخلي کهکشان
شايد عرضي برابر 10 هزار سال نوري
به نوعي معمولي و عادي است
ستاره ها,گاز و گرد و غبار وجود دارند
اين يک نوع مکان شلوغ غير قابل تشخيص است
ولي آنقدر خاص نيست
حالا اگر ما با طول موج هاي متفاوت به آن نگاه کنيم
براي مثال با موج هاي راديويي,ما چيزي کاملا متفاوت را شاهد خواهيم بود
قوي آ به چيزي کاملا متفاوت تغيير شکل مي دهد
چيزي که مي بينيم ديگر کهکشان با ستاره هايش نيست
در عوض ما يک ساختار عظيمي را شاهد خواهيم بود
که در سرتاسر فضاي بين کهکشاني پخش شده است و اين ساختار بسيار بزرگ است
طول آن 500 هزار سال نوري است
و شامل قطعه هاي درخشان بزرگي مي شود
که با چيزي شبيه به ريسماني از نور به هم مرتبط هستند
که به سمت نقطه ي درخشان کوچکي در مرکز کهکشان قوي آ هدايت مي شوند
اين ساختار بسيار درخشان است
و مقدار زيادي انرژي
در خود ذرات وجود دارد
چون سرعت آنها در حال نزديکي به سرعت نور است
پس اگر شما کل انرژي اين ساختار را جمع کنيد
حداقل برابر يک تريليون بار انرژي
خورشيد ما در شرايط عادي است
ما مي دانيم که اين نور به وسيله ي چرخش حلقه ي ماده درست شده است
که به دور لبه ي سياهچاله در مرکز
کهکشان قوي آ مي گردد و منتظر است تا بلعيده شود
به اين معني که برخلاف کل توقعات مشهور
درخشانترين منابع نور در جهان
سياهچاله ها هستند
اين حقيقت بنيادي يکي از بزرگترين سوپرايز ها درباره ي سياهچاله ها است
مي دونيد توسط اسمشون
شما فکر مي کنيد که سياهچاله ها اجسامي تاريک هستند
که هيچ نوري توليد نمي کنند و اين حقيقت دارد
اگر شما يک سياهچاله را به تنهايي در جايي داشته باشيد
هيچ نوري توليد نمي کند
ولي در طبيعت ما گازهايي داريم که به سمت سياهچاله حرکت مي کنند
و اين يکي از تاثير گذارترين منابع نور را توليد مي کند
و يکي از درخشانترين منابع نوري که جهان به خود ديده است
پس اينجا جواب معماي شبه اخترها داده شد
شبه اخترها چيزي جز سياهچاله هاي بزرگ در حال تغذيه نيستند
اين دقيقا همان چيزي بود که دونالد ليندن بل پيش بيني کرده بود
در پشت هر شبه اختر يک سياهچاله قرار دارد
و زمان زيادي طول کشيد تا حتي ستاره شناسان اين را قبول کنند
چون اين مفهوميست
که اين موتورها در آن بيرون قرار دارند
و با شرايط موقعيت هاي مختلف خود را وقف مي دهند
و يکي از فعالترين پديده هاي
جهان را توليد مي کنند
امروزه سياهچاله ي مرکز کهکشان ما تاريک است
مرحله ي فوق درخشان شبه اختري آن ميليارد ها سال پيش به پايان رسيده است
هنگامي که سوختي که از امواج خشن شليک مي شدند تماما مصرف شد
ولي حالا با ظاهر شدن ابر گازي
و دورنماي تغذيه
سياهچاله بايد درخشانتر شود
اين که دقيقا چه مقدار هنوز معلوم نيست
ما به سختي ميزان حجم آن را مي دانيم
اگر شما سريعا آن مقدار حجم را داخل سياهچاله بيندازيد
اين يک اتفاق بزرگ خواهد بود
منظورم اين است که مرکز عظيم الجثه ي سياهچاله
به خاطر شدت و حجم آن هيجاني خواهد شد
يک تغذيه با اين مقياس يک احتمال کم در نظر گرفته مي شود
چيزي که ستاره شناسان بيشتر احتمال مي دهند اين است که سياهچاله
مقدار کمي از ابر گازي را مي بلعد
احتمالا اين فرآيند چيزي در حدود ده سال طول خواهد کشيد
و کل اين اتفاق پخش مي شود
و در هر لحظه از جذابيت آن کاسته مي شود
ولي ما آن را خواهيم ديد.ما احتمالا اين تاثيرات را خواهيم ديد
و اين تابستان قدرتمند ترين تلسکوپ هاي جهان
به مرکز کهکشاني ما خيره مي شوند
همچنانکه پيش بيني هاي ستاره شناسان در آزمايش قرار داده مي شوند
در اين امتحان سخت در اتفاقات واقعي
با درک جديد ما از رفتار
يک سياهچاله ي در حال تغذيه در مرکز کهکشان ها
يک داستان جديد دور از توقع در حال رشد است
داستاني که علنا به منظومه ي خورشيدي خودمان مي رسد
و بطور شگفت آوري ما را در سياره ي زمين لمس مي کند
به دور از اينکه آنها مامور تخريب باشند
به نظر مي آيد که سياهچاله ها در واقع
يک مهندس مهربان باشند که نقشي در
آفرينش کهکشان ها,ستاره ها و حتي حيات بازي کرده اند
يکي از اولين دانشمنداني
که سياهچاله ها را براي اولين بار به اين شکل ديدند دکتر جان مگوريان بود
او مجذوب اسرار رابطه ي
بين سياهچاله هاي بزرگ و کهکشان هاي دور آنها شده بود
کليد پيشرفت کار او
با در دسترس بودن عکس هاي با جزئيات از کهکشان هاي دور دست به دست آمد
که توسط تلسکوپ جديد فضايي هابل توليد شده بود
يک راه براي فکر کردن به اين
اين است که تصور کنيم کهکشان ها مانند لامپ هاي مينياتوري در فضا هستند
و با تلسکوپ هاي اوليه
شما مي توانستيد ببينيد که آنجا يک لامپ قرار دارد
ولي با تلسکوپ هاي جديد مثل هابل
ما قادريم با جزئيات بيشتري نگاه کنيم
که دقيقا درون لامپ چه اتفاقي مي افتد
و شما مي توانستيد جزئياتي از رشته ها
و سيم هاي آن و غيره در بياوريد
با اين عکس هاي با وضوح بالا
ستاره شناسان مي توانستند اندازه ي کهکشان ها را
با اندازه ي سياهچاله هاي مرکز آنها مقايسه بکنند
آيا رابطه اي بين اين دو وجود داشت؟
چيزي که مگوريان کشف کرد کاملا غير منتظره بود
رابطه اي که ما پيدا کرديم
اساسا اين بود که هر چه قدر کهکشان بزرگتر باشد
سياهچاله هم بزرگتر است
اين در پهناورترين شرايط خود است
اگر شما مي خواهيد که مقدار بيشتري از آن مطمئن شويد
ما فهميديم که جرم سياهچاله
با جرم کهکشان اطرافش
رابطه ي قوي اي دارد
اين يک رابطه ي خطي بين اين دو است
که جرم سياهچاله
حدود 0.5 درصد جرم کهکشان ميزبان است
رابطه اي که مگوريان بين کهکشان ها و
سياهچاله هاي کوچک در مرکزشان پيدا کرد
آنقدر عجيب و غريب به نظر مي رسيد
که مگوريان و همکارش قکر کردند که آنها اشتباهي انجام داده اند
مانند اين بود اظهار کنيم که چيزي به کوچکي يک سکه
مي تواند چيزي به بزرگي زمين را کنترل کند
هنگامي که ما اين رابطه را بين
جرم سياهچاله و جرم کهکشان پيدا کرديم بسيار سوپرايز شديم
سپس اين احساس به اضطراب تبديل شد
اضطراب ناگهان به يک سرخوشي ملايم تبديل شد
چون ما مي توانستيم چيزي جديد و بنيادي را کشف کرده باشيم
اين رابطه به عنوان رابطه ي مگوريان شناخته شد
و دقيقا به چيزي بنيادي اشاره مي کرد
اين بسيار مهم است
چون اين معني را مي داد
که چيزي وجود دارد که اين سياهچاله هاي کوچک
در مرکز کهکشان را با خود کهکشان مرتبط مي سازد
به اين معني که بطريقي کل تاريخ آنها به هم گره خورده است
که رشد کهکشان ها
و رشد سياهچاله ها به نوعي با هم مربوط بوده است
حالا يک چالش پر فشار وجود داشت
تا بفهميم چگونه سياهچاله ها
و کهکشان هاي اطرافشان
مي توانستند در هم گره خورده باشند
پروفسور اندي فابيان از دانشگاه کمبريج
ستاره شناسي است که شروع به جستجو کرد
مانند موج هايي که با پارو حرکت مي کنند
اين تشعشعات زياد فرستاده شده از يک سياهچاله است
که فابيان براي مدارک به آنها رو آورد
براي بهتر ديدن اين تشعشعات
شما نياز داريد تا ماوراي نورهاي معمولي ستاره ها را ببينيد
نوعي از تابش
که امضاي آتشين سياهچاله هاي در حال تغذيه را دارند
ستاره ها و همه چيز زيبا هستند
کهشکان ها و مانند آن را مي سازند
ولي اتفاقات بيشتري آن بيرون در حال رخ دادن است
و مقادير زيادي از انرژي آزاد شده است
که ما مي توانيم با استفاده از اشعه ي ايکس آنها را ببينيم
يک مجموعه ي کهکشاني به خصوص,پرسئوس
يک شئ دوردست و پر از زيبايي است
او 250 ميليون سال نوري با ما فاصله دارد
فابيان 40 سال وقت صرف کرد
تا اين نکه ي جذاب از آسمان را مطالعه کند
چه چيز جذابي در اينجا وجود دارد
اين کهکشان مرکزي در مجموعه ي پرسئوس است
و اين نکته که اين همه مواد قرمز و آبي در اطراف آن جريان دارند
به اين معني است که اتفاقي در حال رخ دادن است
هيولاي آتشيني که در مرکز پرسئوس پنهان شده است
تنها زماني آشکار شد که فابيان توانست
در قالب اشعه ي ايکس به آن نگاه کند
چيزي که ما مي توانستيم ببينيم غير منتظره بود
عکس هاي اشعه ي ايکس نشان داد
چگونه سياهچاله در مرکز کهکشان
در حال شليک کردن مقادير غير قابل تصوري از انرژي در فضاي اطراف بود
ما مي توانستيم ببينيم که چه اتفاقي در مرکز در حال رخ دادن است
و ما فهميديم که چگونه سياهچاله
به همه ي گازهاي اطراف انرژي مي خوراند
چيزي که عکس دريافت کرده بود ساز و کار
يک سياهچاله ي در حال تغذيه بود که مي تواند بر کل اطراف خود حکمفرمايي کند
کاري که مي کند فوت کردن حباب هايي در مرکز مجموعه است
و سپس آن حباب ها منبسط مي شوند و رشد مي کنند
مانند يک جفت از حباب هايي که در آکواريوم ماهي ها توسط تصفيه هوا تشکيل مي شود
ناحيه هاي تاريک در عکس
نمايندگي حباب هاي گاز فوق گرما داده شده را دارند
و نشان مي دهند چگونه سياهچاله ماده را از مرکز دور مي کند
هر حبابي که به اندازه ي کهکشان راه شيري است
اين در مسافت هاي بسيار چشمگيري در حال انجام است
اين به شما مقياس را نشان مي دهد
ما سياهچاله را در مرکز مي بينيم
که يک اثر کهکشان محور در اطراف خود دارد
در اين عکس کاملا مشخص است
من نياز نيست چيزي بگويم چون شما کاملا آن را مي بينيد
چيزي که عکس ها به آن اشاره مي کنند
توضيحي براي رابطه ي عجيب
بين جرم سياهچاله
و جرم کهکشان اطراف آن است
کهکشان ها مي توانند بزرگتر از آن چيزي که الان هستند باشند
چيزي از رشد آنها جلوگيري کرده است
و آن چيز سياهچاله ي در مرکز است
حالا اين عجيب است
چون نسبت اندازه ي سياهچاله
به اندازه ي کهکشان
نسبت مشابهي در بين يک انگور
و چيزي به بزرگي زمين است
حالا امکان دارد شما فکر کنيد که غير ممکن است که چيزي به اين کوچکي
چيزي به اين بزرگي را کنترل کند ولي اين ظاهرا اتفاقي است که دارد مي افتد
هنگامي که سياهچاله شروع به بلعيدن ماده مي کند
شروع به ساتع کردن انرژي مي کند
مانند يک جوشش کيهاني
آن انرژي ماده را از مرکز کهکشان به زور حذف مي کند
و از تشکيل ستاره هاي جديد جلوگيري مي کند
نتيجه اين مي شود که جمع ستاره ها
که در کهکشان شکل مي گيرند توسط قدرت سياهچاله ي در مرکز
ظاهرا متوقف و کوتاه مي شوند
کشف اين رابطه
همه ي تعصبات را درباره ي
طبيعت سياهچاله ها تغيير داد
به جاي يک ناهنجاري عجيب و کيهاني
سياهچاله ها به مرکز
داستان کهکشان ها وستاره ها حرکت کردند
يک داستان که بايد شامل منظومه ي خورشيدي خودمان هم مي شود
و اين بايد اين معني را بدهد
که سياهچاله ي خودمان بايد نقشي در
چيزي که شايد بزرگترين معماي جهان است داشته باشد
تا بر روي زمين قدم بزنيم
تا زنده باشيم
به يمن زنجيره ي طولاني اي از اتفاقات است
که در اعماق ساختار جهان نوشته شده است
يک فرآيند کهن که آنقدر طولاني و قديمي است
که در مقياس زندگي انسان دور از فهم به نظر مي رسد
يکي از جذابترين چيز هاي جهان ما
اين است که ما از ستاره ها به وجود آمده ايم
عناصر سنگين در بدن ما مانند کربن و اکسيژن
و نيتروژن ميليون ها مايل درون ستاره ها قرار داشته است
پس موجوديت ما در اين سياره
به يک تاريخ عميق از تولد ستاره ها بستگي دارد
که عناصر جديد مي سازد
و سپس آن عناصر را داخل کيهان تف مي کند
جايي که آنها دفعات زيادي بازيافت شده اند
بارها و بارها براي حدود 14 ميليارد سال
از وقتي که جهان شروع شد
و اولين ستاره ها تشکيل شدند
سياهچاله ها اين فرآيند بازيافتي کيهاني را تحت تاثير قرار دادند
و از آنجاييکه عناصر آن ستاره ها را شکل داده بودند
درون سياره هايي مانند سياره ي خودمان آرام گرفتند
به اين معني که سياهچاله ي ما بايد شرايطي را درست کرده باشد
تا بر روي زمين شرايط براي حيات و رشد آن فراهم باشد
ما بسيار خوش شانس هستيم
ما نزديک به آن ديوانه ي در حال تغذيه نيستيم
که باعث مي شد ما توسط اين تشعشعات مخرب شسته شويم
و باعث مي شد مولکول هاي ما و جو ما از بين بروند
و ما را در يک مکان بي حاصل قرار مي دادند
و سپس مکان افراطي ديگري وجود دارد که در آنجا اشياء بسيار ساکت
و سرد هستند و شايد ستاره هاي زيادي هيچ وقت در آنجا شکل نگرفته است
چون هيچ چيز در آنجا حرکت نمي کند و هيچ چيز به فرآيندهايي
که تمام عناصر را مي سازند
و نسل جديد سيارات و غيره را مي سازند نمي روند
به اين معني که سياهچاله ي ما بايد اثر انگشت خود را
بر شيمي بي مانندي که اين امکان را فراهم کرد
تا اولين جنبش هاي حياتي در زمين مهيا شوند برجا گذاشته باشد
اگر شما به کهکشان راه شيري نگاه کنيد
يک نقطه ي جذاب متعادل کننده وجود دارد
اين مکان جايي است که به مقدار کافي موج و شستشو از سياهچاله ها وجود دارد
تا اشياء را در حالت جذاب خود نگه دارند
تا محيط زيستي فراهم کند که به ما اجازه مي دهد تا در اينجا وجود داشته باشيم
ستاره شناسان بي صبرانه منتظرند
يک نمايش آتش بازي منحصر به فرد
به عنوان يک سياهچاله ي بسيار بزرگ در مرکز کهکشان ما
در ماه هاي آتي در سرتاسر جهان
ستاره شناسان تلسکوپ هايشان را
به سمت مرکز کهکشان مي چرخانند
آماده اند تا به وسيله اين شانس تاريخي بترسند
تا شاهد باشند يک سياهچاله تغذيه مي کند
ابر پهناوري از گاز و گرد و غبار بين ستاره اي
اين اوج يک سفر 40 ساله است
تا به مرز هيجان نزديکتر شوند
بين جهاني که ما مي توانيم ببينيم و درک کنيم
و مکاني از افراطي گريها که تا ابد نه ديده مي شود نه شناخته خواهد شد
ما تمايل داريم به سياهچاله ها
به عنوان اين اجسام مخرب و آشوب گر فکر کنيم
ولي حالا ما مي فهميم که آنها يک جزء لاينفک
از چرايي روش کهکشان ها هستند
بيست سال پيش
سيياه چاله ها به عنوان يک تزئينات احتمالي
در ميان کهکشان ديده مي شدند
حالا ما مي دانيم که آنها امکان دارد دستگاه مطلق باشند
نيروي کنترل کننده براي اندازه ي احتمالي
و شکل و فرم احتمالي کهکشان
داستان سياهچاله ها که فقط با اين ايده شروع مي شوند
اين شئ که از تفکرات خالص انسان و رياضيات بيرون آمده است
و در ابتدا آنقدر شوکه کننده بود که احتمال نداشت وجود داشته باشد
و در طي زمان ما نه تنها فهميديم که آنها وجود دارند
بلکه آنها نقشي به اين حياتي و مهمي را که ما هنوز در حال ياد گيري درباره ي آن هستيم ايفا مي کنند
ما هر روز چيز جديدي درباره ي سياه چاله ها
و نقش آنها در جهان کشف مي کنيم
چه کسي مي داند که ما سرانجام درباره ي آنها چه چيزي را بفهميم