أصدر اتحاد الأحداث الدولي تلسكوب الأفق (EHT) ، الذي يهدف إلى التقاط الصور الأولى لحواف الثقوب السوداء ، أول نتائجه اليوم (10 أبريل). سر نجاح المشروع هو كيفية ربط الأطباق الراديوية في جميع أنحاء العالم لإنشاء تلسكوب افتراضي حول حجم الأرض.
الثقوب السوداء لها شد جاذبية قوية لدرجة أن عتبات الماضي المعروفة باسمها آفاق الحدث، لا شيء يمكن أن يهرب ، ولا حتى الضوء. على الرغم من أن هذا يعني أن الثقوب السوداء تبدو سوداء ببساطة ، إلا أن الباحثين ما زالوا يهدفون إلى التقاط أفضل الصور التي يمكنهم الحصول عليها من محيط الأشياء ، والتي قد تتوهج بالضوء. قد تكشف هذه الصور أسرارًا حول البنية الغامضة للثقوب السوداء وكيف تؤثر على بيئاتها.
يهدف EHT إلى الصورة الثقوب السوداء الهائلة ملايين كتلة المليارات من أشعة الشمس. على سبيل المثال ، الثقب الأسود القوس * ، في مركز درب التبانة ، يبلغ حوالي 4.3 مليون ضعف كتلة شمسنا ، في حين أن الثقب الأسود في قلب مجرة M87 ، التي أصدرت الآن صورة لها ، حوالي 6 مليار كتلة شمسية.
تبحث EHT عن ظل أو صورة ظلية على خلفية مشرقة - معالم أفق الحدث. على الرغم من أن ظل القوس A * يبلغ حوالي 30 ضعف قطر الشمس ، فإن هذا الثقب الأسود يقع على بعد 26000 سنة ضوئية من الأرض ، وبالتالي ، من وجهة نظرنا ، فإن الظل بنفس حجم البرتقالة تقريبًا على القمر. الثقب الأسود في قلب M87 يبعد حوالي 2000 مرة عن الأرض القوس أ * وبالتالي يصعب رؤيته (على الرغم من أنه أكبر بكثير).
علاوة على ذلك ، تكون ظلال الثقب الأسود معتمة للغاية عندما يتعلق الأمر بانبعاث الإشارات اللاسلكية التي تهم EHT. إن الحصول على طاقة كافية من القوس A * لإضاءة مصباح 1 واط لمدة ثانية واحدة سيستغرق أحد هوائيات المشروع حوالي 250 مليون سنة.
لتصوير هذه الثقوب السوداء ، يوجد لدى EHT تلسكوبات راديوية حول العالم ، من الولايات المتحدة إلى المكسيك إلى تشيلي إلى القطب الجنوبي ، تراقب نفس الأهداف في نفس الوقت. من خلال جمع البيانات في انسجام وخياطتها معًا ، يمكن لهذه الشبكة أن تعمل مثل تلسكوب كبير واحد ، على أمل أن يكون لديه قوة مكبرة كافية لرصد حتى الأشياء البعيدة والباهتة.
وفي عام 2017 ، تضمن المشروع ثمانية مراصد راديو ، ومن المتوقع انضمام ثلاثة مراصد أخرى بحلول عام 2020. وقال آفي لوب ، رئيس علم الفلك في جامعة هارفارد ، لفضاء: "من خلال وجود أكبر عدد ممكن من المراصد ، يمكنك تحسين الصورة". كوم. (لوب ليس عضوا في فريق EHT).
للتأكد من أن التلسكوبات الراديوية تعمل بشكل متزامن ، يقوم كل مرة بختم بياناتها بمساعدة الساعات الذرية التي تطلق أشعة الماسر (ليزر الميكروويف) على غاز الهيدروجين. تتذبذب الذرات في هذا الغاز بتردد دقيق ، تمامًا مثل الذبذبات المتأرجحة في ساعات الجد. الساعات الذرية التي تعتمد على هذه الماسرات الهيدروجينية مستقرة للغاية ، حيث تفقد حوالي ثانية واحدة كل 100 مليون سنة.
لقد كان للعلماء منذ فترة طويلة شبكات من مقاريب متعددة تعمل مثل مفردة التلسكوبات الكبيرة، وهي تقنية تعرف باسم قياس التداخل الأساسي الطويل جدًا. ومع ذلك ، كان التحدي الرئيسي في ابتكار EHT يعمل مع موجات الراديو عالية التردد نسبيًا اللازمة لتصوير هذه الثقوب السوداء.
وقال لوب: "معدل تسجيل البيانات باستخدام Event Horizon Telescope هو على الأقل ترتيب من حيث الحجم أسرع من قياس التداخل الأساسي الطويل جدًا ، ولكن مع أجهزة الكمبيوتر الحديثة ، أصبح هذا ممكنًا".
ومع ذلك ، فإن أكبر التحديات التي كان على Event Horizon Telescope التعامل معها ربما لم تكن تقنية ، بل اجتماعية.
وقال لوب "أود أن أقول إن أكبر إنجاز لهذا المشروع هو القدرة على تنسيق مراصد مختلفة في دول مختلفة حول العالم". "إن علماء الفلك قادرون على المنافسة تمامًا ، وإقناع المئات منهم بالعمل معًا ومعرفة من هو القائد ، ولماذا يجب أن يكون هذا الشخص هو القائد وكيف يجب أن يحصل الجميع على الائتمان يمثل تحديًا كبيرًا".
- اختبار الثقب الأسود: إلى أي مدى تعرف أغرب إبداعات الطبيعة؟
- علماء الفلك يتطلعون إلى ثقب أسود للمرة الأولى باستخدام تلسكوب Event Horizon
- هذا الثقب الأسود الضخم يدور بنصف سرعة الضوء!
