أصدر علماء الفلك للتو صورة غير مسبوقة لطائرة نفاثة تطلق من ثقب أسود

(تعاون EHT / YouTube)

في العام الماضي ، صنع تعاون عالمي من العلماء التاريخ من خلال الكشف عنأول صورة مباشرة للثقب الأسود. الآن ، لدينا متابعة رائعة - النظرة الأقرب على الإطلاق لطائرة نفاثة عنيفة أطلقتها طائرة فائقة الكتلةثقب أسود.

أن فائقة الضخامة ثقب أسود يقع في قلب كوازار على بعد 5 مليارات سنة ضوئية من الأرض ، وهو 3C 279 شديد السطوع. تعتبر الكوازارات من بين ألمع الأجسام الكونية التي نعرفها: المجرات الضخمة الثقوب السوداء التي تنبعث منها إشعاعات شديدة حيث يسقط الغاز في قرص تراكمها باتجاه أفق الحدث.

النتائج المنشورة حديثًا تأتي في الواقع من نفس عملية المراقبة التي أسفرت عن صورة الثقب الأسود التاريخية ، التي أجراها فريق Event Horizon Telescope (EHT) في أبريل 2017. كان 3C 279 أحد الكائنات الثانوية الأربعة في هذه الجولة - والآن نحن أخيرًا شاهد النتائج المثيرة.

نحن نعلم بالفعل أنه عندما تسقط المادة نحو العدم الموجود في الثقب الأسود الهائل الجائع ، فإن جزءًا صغيرًا من هذه المادة - الغاز والغبار المحيطين -يتم تسريعهاتقريبا لسرعة الضوء. نتيجة لذلك ، ينتج الثقب الأسود الطائرات النسبية من الجسيمات الأسرع انتقالًا في الكون المعروف.

إنها إحدى هذه النفاثات المتفجرة التي حلها فريق EHT الآن بتفاصيل غير مسبوقة ، وتتبعها وصولاً إلى قرص التراكم للثقب الأسود في 3C 279. قد تبدو ضبابية إلى حد ما بالنسبة لنا ، ولكن هناك ثروة من المعلومات في البيانات.

أولاً ، اكتشف الفريق بعض المفاجأة: بينما من المفترض أن تكون الطائرة مستقيمة ، تكشف البيانات في الواقع ما يبدو أنه منعطف في قاعدتها ، جنبًا إلى جنب مع هيكل ممدود عمودي على اتجاه الطائرة. .

يمكن تفسير هذا التشكل على أنه إما قاعدة نفاثة واسعة النطاق أو طائرة نفاثة منحنية مكانيًا ، يكتب في ورقتهم التي تضم 351 مؤلفًا ضخمًا.

ولأن الملاحظات حدثت في عدة أيام ، يمكن للباحثين أيضًا تمييز التغييرات الدقيقة التي يمكن أن تكون سببًا قويًا لشيء تم توقعه بواسطة المحاكاة ، ولكن لم يتم ملاحظته بشكل مباشر مطلقًا - دوران قرص التراكم وتقطيع المواد عند سقوطها في الثقب الأسود.

(J.Y. Kim (MPIfR) / Boston University Blazar Program (VLBA and GMVA) / EHT Collaboration)

ليس من قبيل المصادفة أن 3C 279 قد تم اختياره كأحد الأشياء لـ EHT للقيام بسحرها. مجرة M87 ، رغم كل مجد ثقبها الأسود الهائل الذي رأيناه العام الماضي ، هي في الواقع مصدر ضعيف نسبيًا لانبعاثات أشعة جاما.

تميل نوى المجرة النشطة الأقوى - مثل 3C 279 - إلى أن تكون أكبر بكثير مسافات اللمعان ، مما يعني أنه يصعب علينا تمييزها في سماء الليل. لكن 3C 279 هو أحد ألمع مصادر أشعة جاما التي لاحظناها على الإطلاق. بشكل مفيد ، إنها أيضًا بلازار ، مما يعني أن نفاثها البارز والمتغير للغاية موجه نحو المراقب (نحن).

قام الفريق بتدريب EHT على 3C 279 في أربع ليالٍ في أبريل 2017 ، وجمع البيانات من ثماني محطات في ستة مواقع جغرافية. كان لابد من نقل هذه البيانات بعناية إلى أجهزة الكمبيوتر العملاقة في معهد ماكس بلانك لعلم الفلك الراديوي (MPIfR) ومعهد ماساتشوستس للتكنولوجيا لتحليلها بشكل مكثف.

بالنسبة إلى 3C 279 ، أثبت الجمع بين الدقة التحويلية لـ EHT والأدوات الحسابية الجديدة لتفسير بياناته أنه أمر واضح ، يقول عالم الفيزياء الفلكية أفيري بروديريك من معهد Perimeter في كندا.

يتم الآن حل ما كان عبارة عن 'نواة' راديوية واحدة إلى مجمعين مستقلين. وهم يتحركون - حتى على نطاقات صغيرة مثل الأشهر الضوئية ، تتسارع الطائرة في 3C 279 نحونا بأكثر من 99.5 بالمائة من سرعة الضوء! '

هذه نتائج غير عادية لعلم الثقب الأسود - بعد الاعتماد على المحاكاة والملاحظات منخفضة الدقة لفترة طويلة ، لا يزال هناك الكثير مما لا نفهمه حول كيفية عمل هذه الأجسام الغامضة ، وما الذي يمد النفاثات بالفعل التي يمكننا رؤيتها.

سيخضع المزيد من التفاصيل حول خصائص المصدر ، مثل تكوين المجال المغناطيسي وتوازن طاقة النفاثة التفصيلي ، لدراسات متابعة. اختتم في الورقة .

عندما التقى العالم أخيرًا بعيون M87 * ، كان علماء الفلك قد بدأوا للتو بألعابهم الجديدة القوية.

للأسف ، تم إلغاء آخر جولة مراقبة EHT كان من المقرر إجراؤها في مارس / أبريل من هذا العام بسبب استمرارها كوفيد -19 جائحة . لكن التعاون جمع الكثير من البيانات في عامي 2017 و 2018 ، لذلك هناك المزيد من حيث أتى هذا.

في العام الماضي تمكنا من تقديم أول صورة لظل ثقب أسود ، يقول انطون زونسوس ، مدير MPIfR ورئيس مجلس تعاون EHT.

الآن نرى تغييرات غير متوقعة في شكل الطائرة في 3C 279 ، ولم ننتهي بعد. كما قلنا العام الماضي: هذه مجرد البداية.

تم نشر النتائج في علم الفلك والفيزياء الفلكية .

من نحن

نشر حقائق تقارير مستقلة ومثبتة عن الصحة والفضاء والطبيعة والتكنولوجيا والبيئة.