تجزیه و تحلیل مجدد داده های سیاهچاله ثابت می کند که شکل حلقه نمادین واقعا وجود دارد

تصویر اصلی سیاهچاله (چپ) و تصویر جدید (راست)

S. Lai، N. Thyagarajan، O. I. Wong، و F. Diakogiannis; سازمان تحقیقات علمی و صنعتی مشترک المنافع / همکاری EHT

هنگامی که تیم تلسکوپ افق رویداد (EHT) اولین تصویر خود را از یک سیاهچاله در سال 2019 منتشر کرد، جامعه اخترفیزیک غوغا کرد: تصویر سیاهچاله M87* ساختار حلقه کاملی را نشان داد، درست همانطور که توسط نظریه نسبیت عام پیش بینی شده بود. با توجه به تحلیل مجدد داده‌ها توسط تیم‌های دیگر در سال‌های بعد، بدبینی‌ها در مورد این تصویر شروع به لغزش کرد. یک تحلیل جدید و کاملا مستقل اکنون سرانجام این بدبینی را از بین برده است.

شکل دونات نمادین تصویر EHT ناشی از یک ویژگی کلیدی نسبیت عام است، روشی که نور در حضور یک جسم بسیار عظیم خم می شود. مشاهده واقعی آن یکی از قوی ترین شواهدی بود که نشان می دهد نسبیت عام دقیق است.

ادامه مطلب تلسکوپ فضایی هابل به زمین سقوط می کند - آیا ناسا باید آن را نجات دهد؟

چیزی که به ما اجازه داد تا در نهایت تصویر را ثبت کنیم، ساختار منحصر به فرد EHT بود که از شبکه ای از تلسکوپ ها در سراسر جهان تشکیل شده است که به عنوان یک بشقاب رادیویی به اندازه زمین استفاده می شود. این به آن اجازه می دهد تا به لبه سیاهچاله نزدیکتر از هر رصدخانه دیگری نگاه کند. با این حال، همان ساختاری که تصویر را فعال می کند EHT را نیز محدود می کند. Nithyanandan Thyagarajan در CSIRO در استرالیا می‌گوید: «این تنها تعداد انگشت شماری تلسکوپ در سراسر جهان دارد که شکاف‌های زیادی در اندازه‌گیری‌های آن ایجاد می‌کند که الگوریتم تصویربرداری باید آن‌ها را پر کند».

همچنین در طول موج های رادیویی بسیار کوتاه مشاهده می کند، جایی که جو می تواند سیگنال را تحریف کند.

تبلیغات

این محدودیت‌ها به این معنی است که داده‌های خام از EHT بیشتر از مشاهدات نجومی در معرض تفسیر هستند و نحوه پردازش داده‌ها به‌ویژه بر تصویر نهایی تأثیرگذار است. بیشتر تحلیل‌های داده‌های M87* شکل حلقه‌های مشابهی را تولید می‌کردند، اما یکی که در سال 2022 منتشر شد، هیچ حلقه‌ای پیدا نکرد.

بنابراین، هنگامی که تیاگاراجان و همکارانش داده ها را مجددا تجزیه و تحلیل کردند، یک خط لوله داده کاملا جدید برای انجام این کار ایجاد کردند. آنها به جای تجزیه و تحلیل داده های جفت تلسکوپ های EHT قبل از ترکیب آنها، که روش استاندارد است، تلسکوپ ها را به سه قلو دسته بندی کردند.

خبرنامه رایگان

در Launchpad ثبت نام کنید

در خبرنامه ثبت نام کنید

تیاگاراجان می‌گوید: «با ترکیب اندازه‌گیری‌های مجموعه‌ای از سه تلسکوپ، ما اطلاعات مربوط به شکل جسم را حفظ می‌کنیم و در عین حال خطاهای جو و تلسکوپ‌ها را لغو می‌کنیم.» آنها همچنین یک الگوریتم یادگیری ماشینی را توسعه دادند که بر روی تصاویر غیرسیاهچاله آموزش داده شده بود تا سوگیری از انتظارات خود را در مورد ظاهر تصویر به حداقل برساند.

در نهایت، تصویر جدید آنها تقریبا مشابه تصویر اصلی است. این تأییدی کلیدی بر یافته‌های EHT است که نسبیت عام واقعا فضا-زمان را در اطراف سیاه‌چاله به دقت توصیف می‌کند.

مرجع مجله:

طبیعت DOI: 10.1038/s41586-026-11241-9