انطباع فنان عن البيئة القاسية في مركز مجرة Messier 87. تنطلق نفاثة كونية ضخمة من الثقب الأسود المركزي.
ESO / M. سكاكين الحبوب
عندما تم التقاط تلسكوب Event Horizon الصورة الأولى للثقب الأسود في مركز مجرة ميسيه 87 على بعد حوالي 53 مليون سنة ضوئية من الأرض ، كان علماء الفلك والعلماء سعداء. لقد فتح الخاطف الحاسم طريقة جديدة قوية لدراسة الوحوش الكونية العملاقة و لاختبار بعض من أكثر نظريات الفيزياء الفلكية إثارة للاهتمام.
الثقب الأسود الهائل في مركز Messer 87 ، الملقب بـ M87 * ، لديه التخلي عن أسراره ببطء حيث قام علماء الفيزياء الفلكية بتمشيط الكم الهائل من البيانات التي تم إنشاؤها بواسطة EHT. تم الكشف عن بعض الأسرار الأخرى يوم الأربعاء حيث كشف أعضاء فريق EHT عن صور جديدة للثقب الأسود في الضوء المستقطب.
في مجموعة من جديد أوراقيفصل هذا التعاون صورًا ثورية جديدة توفر على الفور معلومات مهمة حول المجالات المغناطيسية حول الثقب الأسود وتلك البعيدة عن المركز الفوضوي لـ Messier 87. هذه هي المرة الأولى التي يتمكن فيها فريق من قياس الاستقطاب بالقرب من حافة الثقب الأسود.
قال أندرو تشايل ، عالم الفيزياء الفلكية في مركز جامعة برينستون للعلوم النظرية وزميل في تعاون EHT: “الصور المستقطبة المنشورة مؤخرًا ضرورية لفهم كيف يسمح المجال المغناطيسي للثقب الأسود بـ” أكل “المادة وإطلاق نفاثات قوية”.
ولكن ما هو الاستقطاب بالضبط ولماذا هو مهم؟
حسنًا ، الضوء غريب. وهي مكونة من مجالات كهربائية ومغناطيسية تهتز في جميع أنواع الاتجاهات. الضوء المستقطب يهتز فقط في الداخل أ اتجاه. يكون معظم الضوء غير مستقطب عندما يترك نجمًا أو قرصًا ضخمًا متوهجًا من الغاز والحطام حول الثقب الأسود ، لكن تفاعلاته مع الغبار والبلازما والمجالات المغناطيسية يمكن أن تسببه. يوفر اكتشاف الاستقطاب بعد ذلك توقيعًا للبيئة المحيطة بالثقب الأسود مثل M87 *.
قدمت الصورة الأولى للثقب الأسود نوعًا من ضبابية Eye of Sauron ، وهي عبارة عن حلقة من الضوء البرتقالي والأصفر حول بقعة سوداء. ينبعث الضوء من قرص من الحطام والمواد المحيطة مباشرة بالثقب الأسود غير المرئي. تنزلق بعض هذه المواد إلى الثقب الأسود ، ولن تُرى مرة أخرى أبدًا ، ولكن يتم إلقاء مواد أخرى في زوايا قائمة ، في أعماق الفضاء فيما يسمى “بالطائرة الكونية”.
يتم إخراج نفاثة المواد الخاصة بـ M87 بسرعة الضوء تقريبًا وتمتد على ما يقرب من 5000 سنة ضوئية في الفضاء. لكن كيف تتشكل لا تزال لغزا.
الصورة الأولى للثقب الأسود (يسار) والصورة الجديدة في ضوء مستقطب (يمين).
تعاون EHT
توفر الملاحظات الجديدة تفسيرا محتملا.
قال جيسون ديكستر ، عالم الفيزياء الفلكية بجامعة كولورادو بولدر ومنسق نظرية EHT Theory Work: “تشير الملاحظات إلى أن الحقول المغناطيسية على حافة الثقب الأسود قوية بما يكفي لصد الغاز الساخن ومساعدته على مقاومة سحب الجاذبية”. مجموعة. “فقط الغاز الذي ينزلق عبر الحقل يمكنه الطيران إلى الداخل إلى أفق الحدث.”
يمكن أن تكون المجالات المغناطيسية الأقرب إلى الثقب الأسود شديدة لدرجة أنها تُسقط المادة بعيدًا عن الحافة وتركزها في النفاثة الهائلة المرصودة المنبثقة من Messier 87.
هذا هو التدفق المنبعث من مركز Messier 87. تشير الخطوط الصفراء في الصورة إلى المجالات المغناطيسية الموجودة في الطائرة ، والتي تمتد حوالي 6000 سنة ضوئية في الفضاء.
ألما (ESO / NAOJ / NRAO) ، Goddi et al.
إن تلسكوب أفق الحدث ليس تلسكوبًا واحدًا ، ولكنه سلسلة من ثمانية تلسكوبات أرضية موجودة حول العالم. إنه “تلسكوب افتراضي” ، بحجم الأرض ، يلتقط الضوء الخارج من حوالي M87 * ، مما يوفر نوع الدقة اللازمة لحل هذه الميزات ، على الرغم من أنها تبعد ملايين السنين. -ضوء.
تلسكوب خاص يشكل جزءًا من التعاون ، مصفوفة أتاكاما الكبيرة المليمترية / ما دون المليمتر (ALMA) في تشيلي ، قدم أيضًا نظرة مذهلة على نفث الثقب الأسود في الضوء المستقطب ، وعرض خطوط المجال المغناطيسي (على اليمين).
كما لاحظ Sgr A * ، الثقب الأسود في مركز مجرة درب التبانة ، وعشرات الثقوب السوداء الهائلة الأخرى ، حيث عثروا على وحوش شديدة السطوع ذات نفاثات موجهة مباشرة إلى الأرض (المعروفة باسم “blazars”) كانت مستقطبة بشدة ، والتي يفترض الباحثون أن هذا يرجع على الأرجح إلى الاتجاه الذي يواجهونه.
أثارت الصورة الأولى للثقب الأسود إعجابًا ، لكن هناك العديد من الألغاز التي يجب اكتشافها. سيوفر EHT فرصًا جديدة لدراسة المناطق الأقرب إلى M87 * و Sgr A * مع إضافة المزيد من المراصد وتحديث الشبكة.
قال Jongho Park ، عالم الفيزياء الفلكية في معهد علم الفلك والفيزياء الفلكية Academia Sinica: “نتوقع أن تكشف ملاحظات EHT المستقبلية بشكل أكثر دقة عن بنية المجال المغناطيسي حول الثقب الأسود وتخبرنا بالمزيد عن فيزياء الغازات الساخنة في هذه المنطقة”. تايبيه. وعضو في تعاون EHT.
