رصد باحثون يعملون على تلسكوب أفق الحدث (EHT) حلقة ضوئية حادة أنشأتها فوتونات تتسابق حول الجزء الخلفي من ثقب أسود فائق الكتلة. تؤكد هذه الملاحظة تنبؤات نظرية النسبية العامة لأينشتاين وتلقي مزيدًا من الضوء على كتلة الثقب الأسود والنفث القوي للمادة التي تنبعث من الجسم الفائق الكتلة.
إن EHT عبارة عن مجموعة عالمية من التلسكوبات الراديوية ، والتي عند دمجها تحتوي على فتحة واسعة بما يكفي لحل المحيط المباشر للثقوب السوداء فائقة الكتلة. في عام 2019 ، أنتج علماء EHT ملف أول صورة على الإطلاق من قرص الغاز المتوهج و "الظل" المحيط بالثقب الأسود الهائل M87 *. يقع هذا الجسم في قلب مجرة Messier 87 ويُعتقد أنه أكبر بحوالي 7 مليارات مرة من كتلة الشمس. ثم تم توجيه EHT نحو الثقب الأسود الهائل في مركز مجرة درب التبانة و صورة القرص والظل لهذا الكائن صدر في وقت سابق من هذا العام.
الآن بقيادة الباحثين EHT أفيري بروديريك من معهد بيريميتر الكندي للفيزياء النظرية وجامعة واترلو ، أعادوا النظر في ملاحظاتهم عن M87 * بحثًا عن حلقة ضوئية حادة تم إنشاؤها بواسطة الفوتونات التي تدور نصف مدار حول الجزء الخلفي من الثقب الأسود قبل السفر إلى الأرض. يتم التنبؤ بهذه الحلقة من خلال المحاكاة المغناطيسية الديناميكية المغناطيسية العامة للمنطقة المحيطة بـ M87 * ولكن لا يمكن رؤيتها بسبب القرص الساطع للضوء المنتشر الناتج عن الفوتونات التي تنتقل مباشرة إلى الأرض.
رؤية اليراعات
يقول بروديريك: "لقد أطفئنا الكشاف لرؤية اليراعات" ، مضيفًا: "لقد تمكنا من القيام بشيء عميق - لحل إشارة أساسية للجاذبية حول الثقب الأسود". قام الفريق بذلك باستخدام خوارزمية تصوير جديدة أضافوها إليها موضوع - إطار عمل تحليلي يساعد الباحثين على فهم ملاحظات EHT.
عضو فريق هونغ يي بو يقول من جامعة تايوان الوطنية للمعلمين إن الخوارزمية الجديدة تسمح بالتعاون "بإزالة" عناصر صورة EHT بحيث "يمكن بعد ذلك الكشف عن البيئة المحيطة بالثقب الأسود بوضوح".
بناء تلسكوب بحجم الكوكب
بالإضافة إلى مراقبة حلقة الفوتون ، وجد الفريق دليلاً على انبعاث نفاث دوار قوي من المواد من منطقة الثقب الأسود. تؤكد الملاحظة الأخيرة على التنبؤ النظري بأن دوران الثقب الأسود يخلق تدفقًا قويًا للمواد. سمح هذا التحليل الأخير جنبًا إلى جنب مع الملاحظات السابقة للفريق بإعطاء أفضل قيمة حتى الآن لكتلة M87 * ، حيث ربطها بـ 7.13 ± 0.39 مليار كتلة شمسية.
تتنبأ النظرية بوجود المزيد من الحلقات حول M87 * ، كل منها يقابل الفوتونات التي تقوم بمدارات مختلفة حول الثقب الأسود. يعتقد الفريق أنه يجب أن يكون قادرًا على تحسين تحليله لرؤية واحدة على الأقل من هذه الحلقات.
تم وصف البحث في مجلة الفيزياء الفلكية.
