افق کیهانی و افق رویداد سیاهچاله از شگفتی‌های عالم خلقتند، اما درباره آن‌ها چه می‌دانید؟ جهان از دید ما مانند یک ماشین زمان است؛ هر چه به نقاط دورتری در کیهان نگاه کنیم، در حقیقت زمان‌های نزدیک‌تری به آغاز پیدایش آن را می‌بینیم و در زمان بیشتر عقب رفته‌ایم. حدود ۳۰۰ هزار سال پس از انفجار بزرگ یا بیگ بنگ، جهان مانند اتاقکی پر از دود بود که نور نمی‌توانست از آن فرار کند.
زمانی که کیهان یک میلیارد ساله شد، این دود یا در واقع گازی از هیدروژن که نور را به دام انداخته بود، تقریبا به طور کامل از بین رفت و از آن زمان ستاره‌ها و کهکشان‌ها قابل مشاهده شدند. این در واقع همان افق کیهانی و یکی از موانع بشر در کاوش‌های کیهانی است که توانایی ما را برای اکتشاف جهان را محدود می‌کند. در واقع ما نمی‌توانیم آنچه را که ورای افق رویداد اتفاق افتاده است به طور مستقیم مشاهده کرده و مورد پژوهش قرار دهیم.
البته اکنون می‌دانیم که افق‌های‌های کیهانی مختلفی وجود دارد؛ برای مثال این پدیده در اطراف سیاهچاله‌ها و همچنین در لبه جهان قابل مشاهده وجود داشته و برخی دیگر نیز با ادامه انبساط جهان و شتاب افزایش سرعت این انبساط به خاطر انرژی تاریک، پدیدار می‌شوند. در ادامه به بیان افق رویداد به زبان ساده می‌پردازیم.
در همین رابطه بخوانید: مه گسست و مه بانگ؛ نظریه‌های پایان جهان چه می‌گویند؟
افق رویداد کیهانی چیست؟
در اخترفیزیک، افق رویداد کیهانی به مرزی گفته می‌شود که فراتر از آن رویدادها نمی‌توانند روی ناظر اثرگذار باشند. ولفگانگ ریندلر (Wolfgang Rindler)، اخترفیزیکدان اتریشی، اصطلاح افق رویداد را در دهه ۱۹۵۰ ابداع کرد. بر این اساس، گرانش در مجاورت اجسام فشرده بسیار عظیم می‌تواند به اندازه‌ای قوی باشد که حتی نور نیز امکان فرار از آن را ندارد. همین موضوع در مورد سیاهچاله صدق می‌کند و تعریف افق رویداد سیاه چاله را ارائه می‌دهد.
افق رویداد سیاهچاله چیست؟
افق رویداد سیاه چاله به سرعت فرار جسم مرتبط است؛ سرعتی که برای فرار از کشش گرانشی سیاهچاله باید از آن فراتر رود. ما هر چه به سیاهچاله نزدیکتر شویم، به سرعت بیشتری برای فرار از گرانش عظیم آن نیاز داریم. افق رویداد در حقیقت مرزی در اطراف سیاه چاله است که در آن سرعت فرار از سرعت نور نیز فراتر می‌رود؛ در نتیجه نور هم مغلوب این جاذبه شدید شده و به دورن سیاهچاله کشیده می‌شود.
طبق نظریه نسبیت خاص اینشتین، هیچ چیز نمی‌تواند سریع‌تر از سرعت نور در فضا حرکت کند. این بدان معناست که افق رویداد سیاهچاله اساسا نقطه‌ای است که هیچ چیز قادر نیست از آن بازگردد. این نام به عدم امکان مشاهده هر رویدادی اشاره دارد که در آن سوی چنین مرزی اتفاق می‌افتد. هنگام نزدیک شدن چیزی به این بخش از سیاهچاله، ناظر می‌بیند که تصویر آن شی قرمز و کم نور می‌شود؛ زیرا گرانش، نور بازتابی از آن را کج و معوج کرده و در نتیجه تصویر شی از دید ناظر محو می‌گردد.
در همین رابطه بخوانید: کرمچاله چیست و سفر در زمان از طریق آن چگونه است؟
در افق رویداد، می‌توان تکینگی سیاهچاله را نیز یافت که در آن چگالی و میدان گرانشی جرم کیهانی بی‌نهایت می‌شوند و در نتیجه، این کمیت‌ها دیگر وابسته به دستگاه مختصات نخواهند بود. چنین امری بدان معناست که بافت فضا زمان هم در اطراف تکینگی تا حد بی‌نهایت منحنی شده و در نتیجه قوانین فیزیکی که ما می‌شناسیم بی‌مفهوم می‌شوند.
اندازه افق رویداد سیاهچاله
اندازه افق رویداد به جرم سیاهچاله بستگی دارد. مثلا اگر سیاره زمین آن‌قدر فشرده شود تا به یک سیاهچاله بدل گردد، قطری در حدود ۱۷.۴ میلی‌متر خواهد داشت. در مثال دیگر اگر خورشید به سیاهچاله تبدیل شود، وسعت آن تقریبا ۵.۸۴ کیلومتر خواهد بود. البته سیاهچاله‌های ابرپرجرم بسیار بزرگتر هستند.
سیاهچاله مرکز کهکشان راه شیری به نام کمان ای* (*Sagittarius A) تقریبا ۴.۳ میلیون برابر جرم خورشید است و قطری در حدود ۱۲.۷ میلیون کیلومتر دارد، در حالی که جرم سیاهچاله ابرپرجرم مرکز کهکشان M87 حدود ۶ میلیارد برابر خورشید بوده و وسعت آن تقریبا ۱۷.۷ میلیارد کیلومتر است. M87 اولین سیاهچاله‌ای است که بشر توانست تصویر آن را تهیه کند.
در ادامه با شبکه‌ای از تلسکوپ‌ها آشنا می‌شویم که مختص رصد سیاه چاله‌ها هستند؛ شبکه‌ای که تلسکوپ افق رویداد نام دارد.
در همین رابطه بخوانید: سفید چاله چیست و چه تفاوتی با سیاهچاله دارد؟
تلسکوپ افق رویداد
تلسکوپ افق رویداد (EHT) یک آرایه تلسکوپ بزرگ بوده که از شبکه جهانی تلسکوپ‌های رادیویی تشکیل شده است. این پروژه داده‌های چندین ایستگاه تداخل‌سنجی خط پایه بسیار طولانی (VLBI) را در اطراف زمین ترکیب می‌کند که یک آرایه ترکیبی با وضوح زاویه‌ای کافی برای مشاهده اجرامی به اندازه افق رویداد یک سیاهچاله عظیم را ارائه می‌دهد.
پروژه تلسکوپ افق رویداد یک همکاری بین‌المللی است که در سال ۲۰۰۹ راه‌اندازی شد و تاکنون عکس دو سیاهچاله کهکشان M87 و سیاهچاله مرکز کهکشان راه شیری توسط آن تهیه شده است. شما عزیزان می‌توانید اطلاعات کاملی از این شبکه از تلسکوپ‌ها را در وبسایت تلسکوپ افق رویداد مشاهده کنید.
عکس افق رویداد سیاهچاله
در تصویر زیر می‌توانید قسمت‌های مختلف یک سیاهچاله از جمله عکس افق رویداد سیاهچاله را با عنوان Event Horizon ببینید. تکینگی (Singularity)، جت یا فواره نسبیتی (Relativistic Jet) و دیسک برافزایشی (Accretion Disc) نیز که از دیگر قسمت‌های سیاهچاله هستند، در این تصویر مشاهده می‌شود.
شما عزیزان می‌توانید نظرات خود را درباره افق کیهانی در قسمت دیدگاه‌ها مطرح کنید و سوالات خود را بپرسید؛ کارشناسان اسپاش به شما پاسخ می‌دهند.