تم تحديث الصورة الأولى للثقب الأسود ، وكشفت عن الحقول المغناطيسية الشديدة

عندما تم التقاط تلسكوب أفق الحدث الصورة الأولى للثقب الأسود في مركز مجرة ​​Messier 87 على بعد حوالي 53 مليون سنة ضوئية من الأرض ، كان علماء الفلك والعلماء سعداء. لقد فتح الاختراق المفاجئ طريقة جديدة قوية لدراسة الوحوش الكونية العملاقة و ضع بعضًا من أكثر نظريات الفيزياء الفلكية تشويقًا على المحك.

الثقب الأسود الهائل في مركز Messer 87 ، الملقب بـ M87 * ، لديه تم الكشف عن أسرارها ببطء حيث قام علماء الفيزياء الفلكية بتمشيط الكم الهائل من البيانات التي تم إنشاؤها بواسطة EHT. يوم الأربعاء ، تم الكشف عن بعض الأسرار الأخرى حيث كشف أعضاء EHT Collaboration عن صور جديدة للثقب الأسود في الضوء المستقطب.

في مجموعة من جديد أوراق، يعرض هذا التعاون تفاصيل الصور الخارقة الجديدة ، والتي توفر معلومات مهمة حول المجالات المغناطيسية على الفور حول الثقب الأسود وتلك البعيدة عن مركز ميسييه 87 الفوضوي. إنها 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 وعضو في EHT Collaboration: “الصور المستقطبة المنشورة حديثًا هي المفتاح لفهم كيف يسمح المجال المغناطيسي للثقب الأسود بـ” أكل “المادة وإطلاق نفاثات قوية”.

لكن ما هو الاستقطاب بالضبط ، ولماذا يهم؟

حسنًا ، الضوء غريب. إنها مكونة من مجالات كهربائية ومغناطيسية ، تهتز في جميع أنواع الاتجاهات. الضوء المستقطب يهتز فقط في الداخل واحد اتجاه. يكون معظم الضوء غير مستقطب عندما يترك نجمًا أو قرصًا ضخمًا ومشرقًا من الغاز والحطام حول الثقب الأسود ، لكن تفاعلاته مع الغبار والبلازما والمجالات المغناطيسية يمكن أن تتسبب في استقطابها. يوفر اكتشاف الاستقطاب بعد ذلك توقيعًا للبيئة المحيطة بالثقب الأسود مثل M87 *.

قدمت الصورة الأولى للثقب الأسود نوعًا من ضبابية عين سورون ، 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 المادة إلى الثقب الأسود ، ولا يمكن رؤيتها مرة أخرى أبدًا ، لكن المواد الأخرى تنفجر بزوايا قائمة ، في أعماق الفضاء فيما يُعرف باسم “النفاثة الكونية”.

تنفث نفاثة المادة M87 بسرعة الضوء تقريبًا وتمتد ما يقرب من 5000 سنة ضوئية في الفضاء. لكن كيف تتشكل لا تزال لغزا.

توفر الملاحظات الجديدة تفسيرا محتملا.

وفقًا لجيسون ديكستر ، عالم الفيزياء الفلكية في جامعة كولورادو بولدر ومنسق نظرية EHT: “تشير الملاحظات إلى أن الحقول المغناطيسية على حافة الثقب الأسود قوية بما يكفي لدفع الغاز الساخن للخلف ومساعدته على مقاومة سحب الجاذبية”. فريق العمل. “فقط الغاز الذي ينزلق عبر الحقل يمكن أن يتدفق إلى الداخل إلى أفق الحدث.”

قد تكون المجالات المغناطيسية الأقرب للثقب الأسود شديدة لدرجة أنها تُفجر المادة بعيدًا عن الحافة وتركزها في النفاثة العملاقة المرصودة المنبثقة من Messier 87.

تلسكوب أفق الحدث ليس تلسكوبًا واحدًا ، ولكنه سلسلة من ثمانية تلسكوبات أرضية موجودة في جميع أنحاء العالم. إنه “تلسكوب افتراضي” ، بحجم الأرض ، يلتقط الضوء الخارج من حوالي M87 * ، مما يوفر نوع الدقة المطلوبة لحل هذه الميزات ، على الرغم من أنه يقع على بعد ملايين السنين الضوئية.

أحد التلسكوبات الخاصة التي تشكل جزءًا من التعاون ، مصفوفة أتاكاما الكبيرة المليمترية / ما دون المليمتر (ALMA) في تشيلي ، قدمت أيضًا نظرة مذهلة على نفث الثقب الأسود في الضوء المستقطب ، وعرض خطوط المجال المغناطيسي (على اليمين).

كما لاحظت Sgr A * ، الثقب الأسود في مركز مجرة ​​درب التبانة ، وعشرات الثقوب السوداء الهائلة الأخرى ، حيث وجدت أن الوحوش الساطعة للغاية ذات النفاثات الموجهة مباشرة إلى الأرض (المعروفة باسم “blazars”) كانت شديدة الاستقطاب ، الذي افترض الباحثون أنه من المحتمل أن يكون بسبب الاتجاه الذي يواجهونه.

أبهرت الصورة الأولى للثقب الأسود ، لكن هناك الكثير من الألغاز التي يجب اكتشافها. سيوفر EHT مزيدًا من الفرص لدراسة المناطق الأقرب إلى M87 * و Sgr A * مع إضافة المزيد من المراصد وتحديث الشبكة.

قال جونغو بارك ، عالم الفيزياء الفلكية في معهد أكاديميا سينيكا للفلك والفيزياء الفلكية في تايبيه: “نتوقع أن تكشف ملاحظات EHT المستقبلية بدقة أكبر عن بنية المجال المغناطيسي حول الثقب الأسود وأن تخبرنا بالمزيد عن فيزياء الغاز الساخن في هذه المنطقة”. وعضو في تعاون EHT.