الكشف عن حلقة فوتون للثقب الأسود لأول مرةواشنطن-سبأ: في عام 2019م ، أعطانا تلسكوب أفق الحدث (Event Horizon Telescope) أول صورة مباشرة لنا لثقب أسود ولقد كانت صورة قوية ، لكنها لم تكن ذات تفاصيل كثيرة يبدو وكأنه كعكة برتقالية ضبابية. ولكي نكون منصفين ، فإن العنصر الحقيقي للاكتشاف كان في البيانات ، وليس الصورة. وكما أظهرت دراسة حديثة، نشرت في مجلة الكون اليوم ((Universe Today ، هناك قدر كبير في البيانات أكثر مما رأيناه. وأحد الأشياء المهمة التي يجب فهمها حول صورة EHT هو أنها لا تُظهر توهج الثقب الأسود نفسه. والثقوب السوداء لا تصدر الضوء مباشرة. وعلى عكس الصور الأقل تفصيلاً للثقوب السوداء الهائلة التي لدينا ، فإن التوهج لا يرجع إلى نفثات من البلازما أو طارة من الغاز شديد السخونة حول الثقب الأسود. وبدلاً من ذلك ، تُظهر الصورة ضوء الراديو الذي كان مركزًا بواسطة الثقب الأسود. والثقب الأسود في M87 مغمور بضوء الغاز القريب ، بما في ذلك ضوء الراديو. وعندما يمر شعاع معين من الضوء بالقرب من الثقب الأسود ، فإن الالتواء في الزمكان يؤدي إلى تغيير اتجاهه قليلاً. ولقد لاحظنا الانحراف الطفيف للضوء من أشياء مثل النجوم والمجرات عدة مرات ، ولكن بالقرب من الثقب الأسود يمكن للضوء أن يغير اتجاهه بشكل كبير. ويمكن أن تدور حولها لتدور بزاوية قائمة ، أو حتى ينتهي بها الأمر بالعودة من الاتجاه الذي أتت فيه. كلما اقترب المسار من الثقب الأسود ، زاد التغيير في الاتجاه جذريًا. ويمر الضوء بالقرب من الثقب الأسود في جميع أنواع الاتجاهات ، ولكن من منظورنا ، يمكننا فقط رؤية الضوء الموجه نحونا. أي شعاع من الضوء يدور حول الثقب الأسود ويتجه في طريقنا ، يجب أن نكون قادرين على الرؤية. واتضح أن الثقب الأسود يمكن أن يكون بمثابة عدسة قوية حقًا. يمكن للضوء أن يمر بالقرب من الثقب الأسود ، والتركيز مباشرة نحونا. إذن ما يجب أن نراه هو دائرة رقيقة من الضوء تعرف بحلقة الفوتون. وسيكون جزء من الضوء أكثر سطوعًا لأن دوران الثقب الأسود يمنح الضوء أيضًا دفعة من الطاقة. يعتمد حجم الحلقة على كتلة الثقب الأسود ، ويعتمد سطوع المنطقة الأكثر إشراقًا على دوران الثقب الأسود. فلماذا لا تُظهر صورة EHT حلقة الفوتون؟ لسوء الحظ ، فإن المسافة بيننا وبين الثقب الأسود ليست فارغة تمامًا. ولا تزال هناك منطقة محيطة بها من الغاز البارد ، والتي يجب أن يمر الضوء من خلالها للوصول إلينا. يتشتت بعض الضوء على طول الطريق ، مما يجعل الصورة ضبابية أكثر مما نرغب. هذا هو المكان الذي تأتي فيه الدراسة الجديدة. ويخبرنا التوهج المنتشر لصورة EHT ليس فقط عن الثقب الأسود ولكن أيضًا عن الغاز المنتشر المحيط بالثقب الأسود. لاحظ الفريق أن هناك صورتين أساسيتين في بيانات EHT. وأحدهما هو حلقة الفوتون نفسها ، والآخر هو التوهج الضبابي للمنطقة المحيطة. وباستخدام خوارزميات تصوير جديدة ، تمكن الفريق من فصل الاثنين ، وكشف عن حلقة الفوتون للثقب الأسود. وإنه مثال رائع على قوة تحليل البيانات بطرق جديدة.و تجمع الملاحظات الفلكية الحديثة الكثير من البيانات بحيث غالبًا ما يكون هناك معلومات أكثر بكثير مما قد نشك فيه. وبينما نتعلم كيفية معالجة البيانات بشكل أكثر فعالية ، يمكننا الكشف عن طبقات مخفية تحت السطح. 
|
|
