رصد علماء الفلك الأشعة السينية من خلف ثقب أسود هائل

الهالة الثقب الأسود

ناسا / مختبر الدفع النفاث- معهد كاليفورنيا للتقنية



عندما يسقط الغاز في ثقب أسود ، فإنه يطلق كمية هائلة من الطاقة ويطلق إشعاعًا كهرومغناطيسيًا في جميع الاتجاهات ، مما يجعل هذه الأجسام من أكثر الأشياء سطوعًا في الكون المعروف. لكن العلماء لم يتمكنوا من رؤية الضوء والإشعاعات الأخرى الصادرة عن ثقب أسود فائق الكتلة إلا عندما يتألق مباشرة باتجاه التلسكوبات لدينا - لطالما ظل أي شيء من خلفه محجوبًا.

متى سيكون لدينا سيارات طائرة

حتى الآن. دراسة جديدة نُشرت في Nature يوضح الاكتشاف الأول للإشعاع القادم من وراء ثقب أسود - منحني نتيجة التواء الزمكان حول الجسم. إنه دليل آخر على نظرية النسبية العامة لأينشتاين.





يقول إدوارد كاكيت ، عالم الفلك في جامعة واين ستيت ، والذي لم يشارك في الدراسة: 'هذه نتيجة مثيرة حقًا'. على الرغم من أننا رأينا توقيع أصداء الأشعة السينية من قبل ، إلا أنه حتى الآن لم يكن من الممكن فصل الصدى الذي يأتي من خلف الثقب الأسود وينحني في خط بصرنا. سيسمح برسم خرائط أفضل لكيفية سقوط الأشياء في الثقوب السوداء وكيف تعمل الثقوب السوداء على ثني الزمكان من حولها.

إن إطلاق الطاقة من الثقوب السوداء ، أحيانًا على شكل أشعة سينية ، هو عملية متطرفة بشكل سخيف. ولأن الثقوب السوداء الهائلة تطلق الكثير من الطاقة ، فهي في الأساس مراكز قوة تسمح للمجرات بالنمو حولها. إذا كنت تريد أن تفهم كيف تتشكل المجرات ، فأنت بحاجة حقًا إلى فهم هذه العمليات خارج الثقب الأسود القادرة على إطلاق هذه الكميات الهائلة من الطاقة والقوة ، مصادر الضوء الساطعة المذهلة التي ندرسها ، كما يقول دان ويلكنز ، عالم الفيزياء الفلكية في جامعة ستانفورد والمؤلف الرئيسي للدراسة.

تركز الدراسة على ثقب أسود هائل في مركز مجرة ​​تسمى I Zwicky 1 (I Zw 1 للاختصار) ، على بعد حوالي 100 مليون سنة ضوئية من الأرض. في الثقوب السوداء الهائلة مثل I Zw 1 ، تسقط كميات كبيرة من الغاز نحو المركز (أفق الحدث ، وهو أساسًا نقطة اللاعودة) وتميل إلى التسطح إلى قرص. فوق الثقب الأسود ، يؤدي التقاء الجسيمات فائقة الشحن ونشاط المجال المغناطيسي إلى إنتاج أشعة سينية عالية الطاقة.



النظارات التي تساعد عمى الألوان على رؤية الألوان

بعض هذه الأشعة السينية تسطع نحونا مباشرة ، ويمكننا أن نلاحظها بشكل طبيعي باستخدام التلسكوبات. لكن بعضها يتألق أيضًا باتجاه قرص الغاز المسطح وسوف ينعكس عليه. يتباطأ دوران الثقب الأسود I Zw 1 بمعدل أعلى من ذلك الذي شوهد في معظم الثقوب السوداء فائقة الكتلة ، مما يتسبب في سقوط الغاز والغبار المحيطين بسهولة أكبر وتغذية الثقب الأسود من اتجاهات متعددة. وهذا بدوره يؤدي إلى انبعاثات أكبر للأشعة السينية ، وهذا هو سبب اهتمام ويلكنز وفريقه بشكل خاص.

بينما كان ويلكنز وفريقه يراقبون هذا الثقب الأسود ، لاحظوا أن الهالة تبدو وكأنها تومض. كانت هذه الومضات ، الناتجة عن نبضات الأشعة السينية المنعكسة عن قرص الغاز الهائل ، قادمة من خلف ظل الثقب الأسود - وهو مكان عادة ما يكون مخفيًا عن الأنظار. ولكن نظرًا لأن الثقب الأسود ينحني الفضاء حوله ، فإن انعكاسات الأشعة السينية تنحني أيضًا حوله ، مما يعني أنه يمكننا اكتشافها.

تم العثور على الإشارات باستخدام تلسكوبين فضائيين مختلفين تم تحسينهما لاكتشاف الأشعة السينية في الفضاء: NuSTAR ، التي تديرها وكالة ناسا ، و XMM-Newton ، التي تديرها وكالة الفضاء الأوروبية.

أكبر دلالات النتائج الجديدة هي أنها تؤكد ما تنبأ به ألبرت أينشتاين كجزء من نظريته في النسبية العامة - الطريقة التي يجب أن ينحني بها الضوء حول الأجسام الضخمة مثل الثقوب السوداء فائقة الكتلة.



إنها المرة الأولى التي نرى فيها حقًا التوقيع المباشر للطريقة التي ينحني بها الضوء على طول الطريق خلف الثقب الأسود في خط بصرنا ، لأن يقول ويلكينز عن الطريقة التي يلتف بها الثقب الأسود الفضاء حول نفسه.

كيف يبدو القلب الاصطناعي

تقول إيرين كارا ، عالمة الفيزياء الفلكية في معهد ماساتشوستس للتكنولوجيا والتي لم تشارك في الدراسة: `` على الرغم من أن هذه الملاحظة لا تغير صورتنا العامة لتراكم الثقب الأسود ، إلا أنها تأكيد جيد على أن النسبية العامة تلعب دورًا في هذه الأنظمة ''.

على الرغم من الاسم ، فإن الثقوب السوداء فائقة الكتلة بعيدة جدًا لدرجة أنها في الحقيقة تبدو وكأنها نقاط ضوء مفردة ، حتى مع وجود أحدث الآلات. لن يكون من الممكن التقاط صور لهم جميعًا بالطريقة التي استخدم بها العلماء تلسكوب Event Horizon لالتقاط ظل جيش تحرير بلوخ فائق الكتلة ثقب ck في جالاكسي ام 87.

لذا على الرغم من أن الوقت مبكر ، يأمل ويلكنز وفريقه في أن اكتشاف ودراسة المزيد من أصداء الأشعة السينية هذه من خلف المنعطف يمكن أن يساعدنا في إنشاء صور جزئية أو حتى كاملة للثقوب السوداء الهائلة البعيدة. في المقابل ، يمكن أن يساعدهم ذلك في حل بعض الألغاز الكبيرة حول كيفية نمو الثقوب السوداء الهائلة ، والحفاظ على مجرات بأكملها ، وخلق بيئات حيث يتم دفع قوانين الفيزياء إلى أقصى الحدود.

تصحيح 8/3/21: نصت النسخة الأولية من هذه القصة بشكل غير صحيح على أن أينشتاين أجرى تنبؤاته في عام 1963. نأسف للخطأ.

يخفي

التقنيات الفعلية

فئة

غير مصنف

تكنولوجيا

التكنولوجيا الحيوية

سياسة التكنولوجيا

تغير المناخ

البشر والتكنولوجيا

وادي السيليكون

الحوسبة

مجلة Mit News

الذكاء الاصطناعي

الفراغ

المدن الذكية

بلوكشين

قصة مميزة

الملف الشخصي للخريجين

اتصال الخريجين

ميزة أخبار معهد ماساتشوستس للتكنولوجيا

1865

وجهة نظري

77 Mass Ave

قابل المؤلف

ملامح في الكرم

شوهد في الحرم الجامعي

خطابات الخريجين

أخبار

انتخابات 2020

فهرس With

تحت القبه

خرطوم الحريق

قصص لانهائية

مشروع تكنولوجيا الوباء

من الرئيس

غلاف القصه

معرض الصور

موصى به