تم تصوير ثقب أسود هائل والطائرة الشرسة التي ينبعث منها معًا لأول مرة في اختراق مثير يمكن أن يلقي الضوء على ألغاز الكون.
يأمل علماء الفلك أن تساعد ملاحظاتهم الرائدة عن الجسم الهائل في قلب المجرة Messier 87 (M87) في الكشف عن كيفية تغذية الثقوب السوداء وما يمكّنها من إطلاق نفاثات نشطة من المواد عبر الفضاء بين المجرات.
تُظهر الصورة لأول مرة ظل الثقب الأسود وكيف تبدو النفاثة القوية التي يتم إطلاقها من أفق الحدث.
قال المؤلف الرئيسي الدكتور رو سين لو ، من مرصد شنغهاي الفلكي: “نعلم أن النفاثات تنطلق من المنطقة المحيطة بالثقوب السوداء ، لكننا ما زلنا لا نفهم تمامًا كيف يحدث هذا بالفعل”.
لدراسة هذا مباشرة ، نحتاج إلى مراقبة أصل الطائرة في أقرب وقت ممكن من الثقب الأسود.
النظرة الأولى: تم تصوير ثقب أسود هائل والطائرة الشرسة التي ينبعث منها معًا لأول مرة في اختراق مثير يمكن أن يلقي الضوء على ألغاز الكون
الثقب الأسود الهائل في مركز M87 ، والذي كان أول من صورته البشرية مباشرة ، هو 6.5 مليار مرة أكبر من الشمس ويقع على بعد 55 مليون سنة ضوئية من الأرض.
تمكنت الصور السابقة له من التقاط الطائرة التي تنبعث منها والثقب الأسود الهائل نفسه ، ولكن ليس الاثنين معًا.
قال جاي يونغ كيم من جامعة كيونغ بوك الوطنية في كوريا الجنوبية ومعهد ماكس بلانك لعلم الفلك الراديوي: “هذه الصورة الجديدة تكمل الصورة من خلال إظهار المنطقة المحيطة بالثقب الأسود والطائرة النفاثة في نفس الوقت”.
تحتوي معظم المجرات على أجسام هائلة مثل هذه في قلبها ، وتعمل كثقوب ضخمة تبتلع أي شيء يعبر طريقها.
ونتيجة لذلك ، تطلق الوحوش التي تتغذى نفاثات من المادة بسرعة تقترب من سرعة الضوء ، والتي يعتقد العلماء أنها مدفوعة بدوران الثقب الأسود نفسه.
ومع ذلك ، لا يزال من غير الواضح من أين تأتي هذه الطائرات بالضبط.
يعتقد العلماء أنه يمكن أن يكون إما قريبًا من أفق حدث الثقب الأسود أو خارجه مباشرةً في Ergoregion ، وهي منطقة يدور فيها الزمكان نفسه مع الجسم.
تم إنشاء الصورة الجديدة للثقب الأسود فائق الكتلة M87 باستخدام بيانات 2018 من Global Millimeter VLBI Array (GMVA) ، و Atacama Large Millimeter / submillimeter Array (ALMA) و Greenland Telescope (GLT).
إنه يُظهر نفاثًا قويًا متصلًا بالمادة المحيطة بالثقب الأسود الهائل ، لكنه لا يحدد بدقة الأصل.
تكشف الصورة أيضًا ما يسميه العلماء ظل الثقب الأسود.
يتم إنشاء هذا بينما تتسرب المادة حول الثقب الأسود وتتوهج مع ارتفاع درجة حرارتها ، مما يخلق الحلقة الذهبية الساطعة التي كانت مرئية في الصورة الأولى التاريخية للوحش M87 التي التقطتها Event Horizon Telescope (EHT) في عام 2017.
متابعة البحث بمساعدة الذكاء الاصطناعي كشف التعلم الآلي في وقت سابق من هذا الشهر عن الثقب الأسود بدقة كاملة ، وهو الأول من نوعه.
يأمل علماء الفلك أن تساعد ملاحظاتهم الرائدة للثقب الأسود في قلب المجرة Messier 87 (M87) في الكشف عن سلوك الثقوب السوداء وما يمكّنها من إطلاق نفاثات نشطة من المواد عبر الفضاء بين المجرات. يظهر انطباع الفنان
التحليل: تُظهر الصورة لأول مرة ظل الثقب الأسود وكيف تبدو النفاثة القوية التي يتم إطلاقها من أفق الحدث الخاص بها
تُظهر الصورة الجديدة نفاثًا قويًا متصلًا بالمادة المحيطة بثقب أسود فائق الكتلة ، لكنها لا تحدد بدقة الأصل
يتوسط هذه الحلقة الذهبية ظلام دامس ، وهو ظل الثقب الأسود.
تختلف الصورة الجديدة أيضًا عن صورة عام 2017 لأنها تُظهر هذه المنطقة بأطوال موجية أطول من الضوء ، مما يغير ما يمكن لعلماء الفلك تخيله.
قال توماس كريشباوم ، من معهد ماكس بلانك لعلم الفلك الراديوي: “عند هذا الطول الموجي ، يمكننا أن نرى كيف تنبثق الطائرة النفاثة من حلقة الانبعاث حول الثقب الأسود المركزي الهائل”.
حجم حلقة الثقب الأسود في هذه الصورة الجديدة أكبر بنسبة 50 في المائة أيضًا من صورة EHT ، والتي يقول العلماء إنها تشير إلى أنها تلتهم المادة بسرعة أكبر مما كان يعتقد سابقًا.
اختراق: في عام 2017 ، كان الثقب الأسود M87 أول من صوره علماء الفلك مباشرة
نجاح باهر: كشف العلماء في وقت سابق من هذا الشهر عن لمحة رائعة أخرى عن الجسم M87 بإصدار أول صورة بدقة كاملة على الإطلاق لثقب أسود فائق الكتلة.
قال الدكتور كازونوري أكياما ، من مرصد Haystack التابع لمعهد ماساتشوستس للتكنولوجيا ، والذي طور برنامج التصوير المستخدم لتصور: “ هذه هي الصورة الأولى التي يمكننا من خلالها تحديد مكان الحلقة ، بالنسبة للطائرة النفاثة القوية التي تهرب من الثقب الأسود المركزي ”. الحفرة السوداء.
الآن يمكننا البدء في معالجة أسئلة مثل كيفية تسريع الجسيمات وتسخينها ، والعديد من الألغاز الأخرى حول الثقب الأسود ، بشكل أعمق.
قال إدواردو روس ، من معهد ماكس بلانك لعلم الفلك الراديوي ، إن علماء الفلك يخططون الآن لمراقبة المنطقة المحيطة بالثقب الأسود M87 بأطوال موجات راديوية مختلفة لتطوير فهمهم للطائرات التي ينبعث منها.
وأضاف: “ستكون السنوات القادمة مثيرة ، حيث سنكون قادرين على معرفة المزيد عما يحدث بالقرب من واحدة من أكثر المناطق غموضًا في الكون”.
نُشر البحث الجديد في مجلة Nature.
ماذا نعرف عن GALAXY MESSIER 87؟
تعد المجرة الإهليلجية Messier 87 (M87) موطنًا لعدة تريليونات من النجوم وثقب أسود فائق الكتلة وعائلة من حوالي 15000 عناقيد نجمية كروية.
للمقارنة ، تحتوي مجرتنا درب التبانة على بضع مئات من المليارات من النجوم وحوالي 150 عنقودًا كرويًا.
M87 الوحشي هو العضو المهيمن في مجموعة مجرات العذراء المجاورة ، والتي تحتوي على حوالي 2000 مجرة.
اكتشف تشارلز ميسييه هذه المجرة عام 1781 ، وتقع على بعد 54 مليون سنة ضوئية من الأرض في كوكبة العذراء.
يمكن ملاحظته بسهولة باستخدام تلسكوب صغير ، مع توفر أكثر المناظر روعة في شهر مايو.
تعد المجرة الإهليلجية Messier 87 (M87) موطنًا لعدة تريليونات من النجوم وثقب أسود فائق الكتلة وعائلة مكونة من حوالي 15000 عناقيد نجمية كروية. صورة هابل هذه عبارة عن مركب من الملاحظات الفردية في الضوء المرئي والأشعة تحت الحمراء
أبرز ميزات M87 هي الطائرة الزرقاء بالقرب من المركز وعدد لا يحصى من العناقيد الكروية الشبيهة بالنجوم المنتشرة في جميع أنحاء الصورة.
الطائرة النفاثة عبارة عن تيار من المواد التي تعمل بالثقب الأسود والتي يتم إخراجها من قلب M87.
عندما تتراكم المواد الغازية من مركز المجرة على الثقب الأسود ، تنتج الطاقة المنبعثة دفقًا من الجسيمات دون الذرية التي تتسارع إلى سرعات قريبة من سرعة الضوء.
في مركز عنقود العذراء ، ربما تكون M87 قد تراكمت بعضًا من مجموعاتها الكروية العديدة عن طريق سحبها جاذبيًا من المجرات القزمة القريبة التي يبدو أنها خالية من مثل هذه العناقيد اليوم.