ريمكس من الصورة مجاملة CC-BY-SA ESO (عبر ويكيميديا ​​كومنز)

بلاك هول فوتوغرافي

أو ، كيفية صنع تلسكوب كبير مثل العالم

هذه هي. الصورة الأولى التي تم التقاطها على الإطلاق لأي ثقب أسود.

وربما لا تبدو مذهلة في البداية ، ولكن ضع في اعتبارك هذا: ليس فقط هذا الثقب الأسود يبعد حوالي 55 مليون سنة ضوئية عنا ، ولكن الثقوب السوداء غير مرئية بطبيعتها! (هذا لأن سحب الجاذبية قوي جدًا لدرجة أنه لا يمكن للضوء حتى الهروب منه.)

وهذا هو السبب وراء اعتقاد الفلكيين ، لسنوات عديدة ، أنه من المستحيل الحصول على صورة لثقب أسود.

كانوا مخطئين.

من الناحية النظرية ، لا يمكننا التقاط صورة لثقب أسود لأنه لا يمكن التقاط صورة لشيء لا ينبعث منها أو يعكس الضوء.

نلقي نظرة فاحصة ، رغم ذلك. ما تراه في الصورة ليس هو الثقب الأسود نفسه ، ولكن قرص من حوله. ستشاهد مساحة سوداء وحلقة نار ثم سوداء أكثر في الداخل.

هذا هو الثقب الأسود.

في هذه الصورة ، لا يكون الثقب الأسود مرئيًا - ولا يجب أن يكون كذلك - إذا كانت قوانين الفيزياء لدينا صحيحة.

الخاتم نفسه موجود بسبب ظاهرة تقترب فيها النجمة من الثقب الأسود وتمتصها.

نظرًا للكم الهائل من قوة الجاذبية التي تمارسها الثقب الأسود ، يتم سحب النجم إلى أن يبقى كل ما تبقى هو الحلبة. تسمى الحلقة باسم قرص التزايد ، وهو الجزء الأكثر وضوحًا في الصورة التي تم التقاطها.

لكنها لن تكون موجودة إلى الأبد: فالثقب الأسود يواصل ممارسة سحبه ، وبعد فترة من الوقت ، سوف تؤكل هذه الحلقة أيضًا.

تبدأ القصة بفريق صغير من المبدعين وتنتهي بتلسكوب لا يشبه أي شيء في العالم.

على الرغم من حدوث تقدم كبير في تقنية التلسكوب مؤخرًا ، لا يوجد تلسكوب واحد على الأرض يمكنه التقاط صورة لثقب أسود. إنهم أصغر من أن يفعلوا ذلك!

من الناحية النظرية ، للحصول على هذا النوع من الدقة ، ستحتاج إلى تلسكوب بحجم كوكب الأرض ، ومن الواضح أن هذا غير ممكن. لحل هذه المشكلة ، واجهوا فكرة كانت مبتكرة حقًا: إذا لم يتمكن أحد المقاريب من أداء المهمة ، فربما يفعل كثيرون ذلك.

كما اتضح ، كانوا على حق.

استخدم الفريق شبكة عالمية من الأطباق لمحاكاة التلسكوب بهذا الحجم. تم الحفاظ على 12 من التلسكوبات الراديوية المتمركزة في نقاط مختلفة في جميع أنحاء العالم متزامنة مع الساعات الذرية القوية. يقوم كل تلسكوب بجمع وتسجيل موجات الراديو القادمة من بالقرب من الثقب الأسود. ثم تم الجمع بين هذه البيانات باستخدام أجهزة الكمبيوتر العملاقة لإنشاء صورة للثقب الأسود.

تضمن هذا البرنامج دعم العديد من البلدان وتمت تسميته باسم Event Horizon Telescope أو EHT.

هذا الثقب الأسود هو في الواقع ما يسمى بالثقب الأسود الهائل الذي يعيش في وسط مجرة ​​ميسيير 87. يبلغ حجمها حوالي 7 مليار مرة مثل شمسنا. هذا بالمقارنة مع الثقوب السوداء الهائلة الأخرى.

الجزء الأكثر أهمية من هذه الصورة هو المكان الذي لا يوجد فيه ضوء ، تلك الدائرة المظلمة في الوسط والتي تبلغ مساحتها حوالي 25 مليار ميل. هذا هو الثقب الأسود الفعلي.

وعلى حافة هذا المكان يعرف باسم أفق الحدث ، نقطة اللاعودة. بمجرد عبور أفق الحدث ، تكون جاذبية الثقب الأسود قوية جدًا بحيث لا يمكنك الهروب. ليس أنت ، وليس أسرع مركبة فضائية ، ولا حتى أسرع شيء في الكون: الضوء.

هناك الكثير من الأشياء التي يجب أن تكون صحيحة من أجل التقاط هذه الصورة ، بما يكفي بحيث يمكن اعتبارها معجزة. سافر الضوء لحوالي 55 مليون سنة ضوئية ، دون امتصاص الغاز أو الجسيمات. فقط جزء صغير من الموجات الراديوية التي تضرب الغلاف الجوي الخارجي ينتهي في الواقع إلى السطح ، حيث يتم امتصاص معظمها أو انعكاسها. ولكي تحصل EHT على هذه الموجات ، يجب أن يكون الطقس جيدًا وواضحًا في كل واحد من التلسكوبات الـ 12 ، بما في ذلك التلسكوب الموجود في القارة القطبية الجنوبية.

هذه هي الصورة الأولى لثقب أسود يتم التقاطه على الإطلاق ، لكنها بالتأكيد ليست الأخيرة.

كما حدث بعد هذا النجاح الأول ، بدأ فريق علماء EHT فحص الثقوب السوداء الأخرى ، على أمل تعزيز فهمنا للثقوب السوداء.

حول الفريق الآن الكاميرا العملاقة نحو ثقب أسود آخر يسمى القوس A *. هذا الثقب الأسود هو الحاضر الموجود في وسط مجرتنا الخاصة ، درب التبانة. نعتقد أن صورها ستصدر قريباً.

من خلال هذه الصور للثقوب السوداء ، يمكننا أن نفهم المزيد عن خصائصها والإجابة على الأسئلة غير المجاب عليها حاليًا مثل:

لماذا هم موجودون في وسط المجرات؟
لماذا يقومون بتقيؤ تيارات ضخمة من الجسيمات دون الذرية في الفضاء؟
كيف تؤثر بالضبط على نسيج الزمكان المحيط بهم؟

وما التأثير الذي قد يحدثه لنا ذات يوم؟

تريد أن تكتب معنا؟ لتنويع المحتوى الخاص بنا ، نبحث عن مؤلفين جدد للكتابة في Snipette. وهذا يعني انك! الكتّاب الطموحين: سنساعدك في تشكيل قصتك. الكتاب المؤسس: انقر هنا للبدء.

لديك أسئلة؟ لنناقشها أدناه. تعال وقل مرحباً!