ستاره‌شناسان تصاویری بسیار واضح از مرکز کهکشان راه شیری گرفتند
با استفاده از چندین تلسکوپ قدرتمند، ستاره‌شناسان عمیق‌ترین و واضح‌ترین تصاویر را از مرکز کهکشان راه شیری گرفته‌اند که به دانشمندان امکان می‌دهد تا جرم سیاهچاله‌ی غول‌پیکر در قلب کهکشان ما را با دقتی بی‌نظیر تخمین بزنند.
مشاهدات مرکز راه شیری که با «تداخل‌سنج تلسکوپ بسیار بزرگ» (VLTI) در رصدخانه‌ی جنوبی اروپا (ESO) در شیلی انجام شد، همچنین یک ستاره‌ی ناشناخته را نشان داد که نزدیک به سیاهچاله‌ی مرکزی مرموز کهکشان ما به نام «کمان ای*» (*Sagittarius A) می‌چرخد.
تلسکوپ بسیار بزرگ یکی از پیشرفته‌ترین رصدخانه‌های فضایی نوری در جهان است. این رصدخانه متشکل از چهار تلسکوپ اصلی، هر یک به قطر ۸٫۲ متر و چهار تلسکوپ کمکی با قطر ۱٫۸ متر می‌تواند اجرام ستاره‌ای را چهار میلیارد بار کم‌نورتر از آنچه با چشم غیرمسلح دیده می‌شود، شناسایی کند.
روشی به نام تداخل‌سنجی اخترشناسان را قادر می‌سازد تا نوری که از چهار تلسکوپ اصلی می‌آید را در یک تصویر واحد ترکیب کنند. به گفته‌ی پژوهشگران، ستاره‌شناسان سال‌ها از تداخل‌سنجی استفاده می‌کنند اما تازه‌ترین استفاده از آن توسط ترکیب تلسکوپ‌های قدرتمند، در مقایسه با تصاویر به‌دست آمده توسط تلسکوپ‌های انفرادی، بهبود چشمگیر ۲۰ برابری را در توان تفکیک و جزئیات ارائه می‌دهد که نتایج آن ۱۴ دسامبر (۲۳ آذر) در نشریه‌ی «استرونومی اند استروفیزیکس» (Astronomy & Astrophysics) منتشر شده است.
«جولیا اشتادلر» (Julia Stadler) پژوهشگر مؤسسه‌ی اخترفیزیک ماکس پلانک و سرپرست این مشاهدات گفت: «VLTI این قدرت تفکیک باورنکردنی را به ما می‌دهد و با تصاویر جدید به عمق بیشتری دست می‌یابیم. ما از میزان جزئیات آن‌ها و تعداد ستارگانی که در اطراف سیاهچاله آشکار می‌کنندف شگفت‌زده شده‌ایم.»
روند حرکت ستارگان در مرکز راه شیری
Credit: ESO
چون سیاهچاله در مرکز کهکشان راه شیری نوری از خود گسیل نمی‌کند، نمی‌توان مستقیما آن را مشاهده کرد. ستاره‌شناسان تنها با مطالعه‌ی حرکات ستارگان در مجاورت آن می‌توانند از خواص آن مطلع شوند.
«رینهارد گنزل» (Reinhard Genzel) مدیر مؤسسه‌ی فیزیک فرازمینی ماکس پلانک و دریافت‌کننده‌ی جایزه‌ی نوبل ۲۰۲۰ برای چندین دهه تحقیق درباره‌ی سیاهچاله‌ی مرکز راه شیری گفت: «دنبال کردن ستارگانی که در مدارهای نزدیک دور کمان اِی* می‌گردند، به ما مکان می‌ده دتا میدان گرانشی اطراف نزدیک‌ترین سیاهچاله‌ی عظیم به زمین را بررسی کنیم، نسبیت عام را بیازماییم و ویژگی‌های سیاهچاله را تعیین کنیم.»
اندازه‌گیری‌هایی که بین مارس و جولای ۲۰۲۱ انجام شد، نشان داد که سیاهچاله‌ی مرکز راه شیری دارای جرمی ۴٫۳ میلیون برابر جرم خورشید است و در فاصله‌ی ۲۷۰۰۰ سال نوری از زمین قرار دارد. این دو اندازه‌گیری، دقیق‌ترین برآوردها در نوع خود تا کنون هستند.
در طول این پیمایش آسمان، اخترشناسان ستاره‌ی «اس۲۹» (S29) نزدیک‌ترین ستاره‌ی شناخته شده به سیاهچاله‌ی مرکزی را بررسی کردند که در فاصله‌ی ۱۳ میلیارد کیلومتری دور سیاهچاله می‌گردد، که تنها حدود ۹۰ برابر فاصله‌ی زمین تا خورشید است. در طی این گذز نزدیک، ستاره با سرعت رکوردشکن ۸۷۴۰ کیلومتر بر ثانیه حرکت کرد.
تصویر میدان باز از مرکز کهکشان راه شیری
Credit: ESO
مشاهدات دانشمندان همچنین یک ستاره‌ی کاملا جدید را در این منطقه‌ی متراکم نزدیک به قلب کهکشان راه شیری کشف کرد. کشف این ستاره که «اس۳۰۰» (S300) نام گرفته است، یک پیشرفت امیدوارکننده برای تحقیقات بیشتر درباره‌ی این بخش جذاب منظومه‌ی کهکشانی است.
این تحقیق بخشی از یک پروژه‌ی بین‌المللی به نام «گرانش» (GRAVITY) است که در حال توسعه‌ی تکنیک‌های جدید ربای تجزیه‌وتحلیل تصاویر مرکز کهکشان راه شیری با هدف نقشه‌برداری از محیط اطراف کمان اِی* با بیشتری جزئیات ممکن است.
اخترشناسان امیدوارند که در آینده بتوانند ستارگانی بسیار کم‌نورتر از S29 و S300 و حتی نزدیک‌تر به سیاهچاله را شناسایی کنند. مدار این ستارگان نزدیک ممکن است اطلاعاتی را درباره‌ی چرخش سیاهچاله نشان دهد. اخترشناسان امیدوارند پس از تکمیل تلسکوپ بسیار بزرگ اروپایی که قرار است در سال ۲۰۲۵ به بزرگ‌ترین رصدخانه‌ی نوری خواهد بود، جهش‌های بزرگی در این پژوهش‌ها انجام شود.
«فرانک آیزنهاور» (Frank Eisenhauer) ستاره‌شناس ستاره‌شناس مؤسسه‌ی ماکس پلانک و پژوهشگر اصلی پروژه‌ی GRAVITY گفت: «با ترکیب GRAVITY و قدرت ELT می‌توانیم بفهمیم که سیاهچاله با چه سرعتی می‌چرخد، کاری که تاکنون هیچ کس نتوانسته انجام دهد.»
عکس کاور: حرکت ستارگان در اطراف سیاهچاله‌ی مرکزی راه شیری
Credit: ESO
منبع: Space
