مجلة أقلام مرحبا بك في مجلة أقلام , هنا ستجد آخر المقالات والأخبار
مقالات مشابهة
تم الكشف أول صورة الثقب الاسود في مجرة درب التبانة – أخيرًا تم حل اللغز الكامن في قلب مجرة درب التبانة. هذا الصباح ، في مؤتمرات صحفية متزامنة حول العالم ، كشف علماء الفلك في Event Horizon Telescope (EHT) عن أول صورة لـ Sagittarius A * ، الثقب الأسود الهائل في مركز مجرة درب التبانة. إنها ليست الصورة الأولى للثقب الأسود التي قدمها لنا هذا التعاون لطالما اعتقد العلماء أن الثقب الأسود الهائل المختبئ في أعماق المنطقة الفوضوية من مجرتنا كان التفسير الوحيد الممكن للأشياء الغريبة التي تحدث هناك – مثل النجوم العملاقة التي تدور حول شيء غير مرئي في الفضاء بجزء ملموس من السرعة من الضوء. ومع ذلك ، فقد كانوا مترددين في قول ذلك صراحة. على سبيل المثال ، عندما شارك علماء الفلك رينهارد جينزل وأندريا غيز جزءًا من جائزة نوبل في الفيزياء لعام 2020 عن عملهم على القوس A * ، حدد اقتباسهم أنهم حصلوا على جائزة “لاكتشاف جسم مضغوط فائق الكتلة في مركز مجرتنا ، وليس الكشف عن “ثقب أسود”. لقد انتهى وقت هذا النوع من الحذر. في هذا المقال سنتعرف علي تم الكشف أول صورة الثقب الاسود في مجرة درب التبانة.
أول صورة الثقب الاسود في مجرة درب التبانة
في نادي الصحافة الوطني في واشنطن العاصمة ، هذا الصباح ، قدمت فريال أوزيل ، أستاذة علم الفلك والفيزياء في جامعة أريزونا وعضو مجلس العلوم EHT ، الصورة ، وهي عبارة عن حلقة داكنة محاطة بثلاث عقد لامعة من تريليون. -غاز درجة. قال أوزيل: “قابلت [Sagittarius A *] منذ 20 عامًا وأحببته وحاولت فهمه منذ ذلك الحين”. “لكن حتى الآن ، لم تكن لدينا الصورة المباشرة.”
تحبس الثقوب السوداء كل ما يقع فيها ، بما في ذلك الضوء ، لذا فهي ، بالمعنى الحقيقي للغاية ، غير مرئية. لكنها تشوه الزمكان من حولها بشدة لدرجة أنها عندما تضيء بواسطة تيارات متوهجة من المواد المتساقطة الممزقة في قبضتها الجاذبية ، فإنها تلقي “بظلالها”. الظل أكبر بمرتين ونصف من أفق الحدث للثقب الأسود: حدوده وخاصيته المميزة ، الخط في الزمكان الذي لا يمكن لأي شيء أن يمر عبره أن يعود.
تلسكوب بحجم الأرض
يلتقط EHT صورًا لهذا الظل باستخدام تقنية تسمى قياس التداخل الأساسي الطويل جدًا (VLBI) ، والتي تجمع بين المراصد الراديوية في قارات متعددة لتشكيل تلسكوب افتراضي بحجم الأرض ، وهو أداة بأعلى دقة في علم الفلك. في أبريل 2017 ، قضى تعاون EHT عدة ليالٍ يشير إلى تلك الأداة الافتراضية في القوس A * والثقوب السوداء الأخرى الهائلة. لقد رأينا بالفعل أول منتج نهائي من هذا الجهد: M87 *. التقط الفريق أيضًا البيانات الأولية لصورة القوس A * في نفس الحملة ، لكن تحويل تلك الملاحظات إلى صورة فعلية استغرق وقتًا أطول بكثير.
هذا لأن القوس A * يتغير باستمرار. M87 * ، الثقب الأسود في قلب مجرة Messier 87 ، أو M87 ، ضخم جدًا لدرجة أن المادة التي تدور حولها تستغرق عدة ساعات لإكمال مدار كامل. من الناحية العملية ، هذا يعني أنه يمكنك التحديق في الأمر لفترة طويلة ، ولن يتغير إلا بصعوبة. يعتبر القوس A * أقل كتلة بأكثر من 1000 مرة ، لذلك يتغير أسرع بنحو 1000 مرة ، حيث تتحرك المادة في مدارات أكثر إحكامًا وأسرع حول الثقب الأسود. قالت كاتي بومان ، عالمة الكمبيوتر وعالمة الفلك في معهد كاليفورنيا للتكنولوجيا والتي شاركت في قيادة مجموعة عمل التصوير التابعة لـ EHT ، إن المادة تدور حول القوس A * بسرعة كبيرة لدرجة أنها تتغير “من دقيقة إلى دقيقة”. تخيل التقاط صورة بفاصل زمني لرصاصة مسرعة – فالقيام بذلك ليس بالأمر السهل.
إذا كانت الطبيعة الزئبقية لـ Sagittarius A * تجعل من الصعب رؤيتها ، فإنها تجعله أيضًا مختبرًا مثيرًا للدراسات المستقبلية للثقوب السوداء ونظرية أينشتاين العامة للنسبية ، نظريته المقدسة في الجاذبية. من خلال عقود من الدراسة مع جميع أنواع التلسكوبات ، كان علماء الفلك يعرفون بالفعل القياسات الأساسية للقوس A * (كتلته وقطره والمسافة من الأرض) بدقة كبيرة. الآن ، أخيرًا ، اكتسبوا القدرة على مشاهدته وهو يتطور – لمشاهدته وهو يتغذى على تيارات المادة المشتعلة والوميض – في الوقت الفعلي.
اقرأ أيضا : اكتشاف شكل جديد من الكربون – “فتح آفاق جديدة تمامًا”
رفع الحجاب متعدد الطبقات
بدأ العلماء في الشك في وجود ثقب أسود في قلب مجرة درب التبانة في أوائل الستينيات ، بعد وقت قصير من اكتشاف نوى المجرة النشطة – وهي مناطق شديدة السطوع في نوى بعض المجرات مضاءة من خلال التغذية الشره للثقوب السوداء الهائلة. من منظورنا هنا على الأرض ، فإن نوى المجرة النشطة هي شيء من الماضي – نراها فقط في الكون البعيد. أين ذهبوا جميعا؟ في عام 1969 ، جادل عالم الفيزياء الفلكية الإنجليزي دونالد ليندن بيل بأنهم لم يذهبوا إلى أي مكان. وبدلاً من ذلك ، قال إنهم ذهبوا للنوم بعد تناول وجباتهم الثقيلة – فتوقع أن الثقوب السوداء الهائلة الهائلة ، كما توقع ، تنام في كل مكان حولنا في قلوب المجرات الحلزونية ، بما في ذلك مجراتنا.
في عام 1974 ، وجه عالما الفلك الأمريكيان بروس باليك وروبرت براون تلسكوبات راديوية في جرين بانك ، فيرجينيا ، في مركز مجرة درب التبانة واكتشفا بقعة قاتمة اشتبهوا في أنها كانت الثقب الأسود المركزي لمجرتنا. وجدوا بقعة في شريحة من السماء تعرف باسم القوس A. كان الإشعاع القادم من المصدر الجديد يضيء – أو “مثيرًا” – الغيوم المحيطة بالهيدروجين. استعار براون من مصطلحات الفيزياء الذرية ، حيث يتم تمييز الذرات المثارة بعلامة النجمة ، وسمي البقع المكتشفة حديثًا القوس A *.
على مدى العقدين التاليين ، استمر علماء الفلك الراديوي في تحسين نظرتهم للقوس A * تدريجيًا ، لكنهم كانوا مقيدين بنقص التلسكوبات المناسبة والتكنولوجيا البدائية نسبيًا (فكر في شريط مغناطيسي بكرة إلى بكرة) والصعوبة الكامنة في النظر إلى مركز المجرة .
لماذا تأخر رصد “الرامي أ*”؟
يتم إخفاء القوس A * بواسطة حجاب متعدد الطبقات. الطبقة الأولى هي المستوى المجري – ما يعادل 26000 سنة ضوئية من الغاز والغبار الذي يحجب الضوء المرئي. تبحر موجات الراديو عبر المستوى المجري دون عوائق ، لكنها تحجبها الطبقة الثانية من الحجاب – شاشة التشتت ، وهي بقعة مضطربة من الفضاء حيث تؤدي تغيرات الكثافة في الوسط النجمي إلى إبعاد موجات الراديو قليلاً عن مسارها. الطبقة الأخيرة التي تخفي القوس A * هي المادة المزالة المحيطة بالثقب الأسود نفسه. التحديق من خلال هذا الحاجز يشبه إلى حد ما تقشير قشر البصل. تنبعث الطبقات الخارجية من الضوء ذي الطول الموجي الأطول ، لذا فإن جعل VLBI يعمل مع ضوء ذي طول موجي أقصر من شأنه أن يتيح رؤية أقرب إلى أفق الحدث للثقب الأسود. هذا ، مع ذلك ، كان تحديا تقنيا كبيرا.
حقق علماء الفلك الذين استخدموا تقنيات أخرى إلى جانب VLBI نجاحًا أكبر في البداية ، حيث جمعوا بشكل مطرد أدلة غير مباشرة على أن “بقعة” القوس A * كانت في الواقع ثقبًا أسود هائلاً. في الثمانينيات ، أظهر الفيزيائي تشارلز تاونز وزملاؤه أن السحب الغازية في مركز المجرة كانت تتحرك بطرق لا تكون منطقية إلا إذا كانت تحت تأثير كتلة جاذبية كبيرة غير مرئية. وفي التسعينيات ، بدأ Ghez و Genzel بشكل مستقل في تتبع مدارات النجوم الزرقاء العملاقة في مركز المجرة. ورسم خرائط حركتها حول نقطة محورية ثقيلة ولكنها مخفية.
