يطلق الثقب الأسود M87 نفاثات بسرعة الضوء تقريبًا

تقع مجرة ​​Messier 87 (M87) على بعد 55 مليون سنة ضوئية من الأرض في كوكبة العذراء. هذه مجرة ​​عملاقة بها 12 ألف عنقود كروي ، تبدو 200 مجموعة كروية من مجرة ​​درب التبانة متواضعة بالمقارنة. يوجد في مركز M87 ثقب أسود كتلته 6,5 مليار كتلة شمسية. هذا هو أول ثقب أسود توجد له صورة ، تم إنشاؤه في عام 2019 بواسطة التعاون البحثي الدولي Event Horizon Telescope.

يطلق هذا الثقب الأسود M87 نفاثة من البلازما بسرعات قريبة من سرعة الضوء ، تسمى نفاثة نسبية 6 آلاف سنة ضوئية. من المحتمل أن تأتي الطاقة الهائلة المطلوبة لتشغيل هذه الطائرة من جاذبية الثقب الأسود. لكن كيف نشأت مثل هذه الطائرة وما الذي يضمن استقرارها على مسافات شاسعة لا يزال غير واضح تمامًا.

يجذب M87 المادة ، والتي تدور في القرص في مدار متقلص حتى يمتصها الثقب الأسود. يتم إطلاق الطائرة النفاثة من مركز قرص التنامي المحيط بـ M87 ، وصمم الفيزيائيون النظريون في جامعة جوته ، جنبًا إلى جنب مع علماء من أوروبا والولايات المتحدة والصين ، هذه المنطقة بتفصيل كبير. استخدموا أكثر المحاكاة ثلاثية الأبعاد تعقيدًا على كمبيوتر عملاق ، والذي يستخدم قدرًا مذهلاً من وقت وحدة المعالجة المركزية للمحاكاة ، وكان عليهم حل معادلات نظرية النسبية العامة لألبرت أينشتاين ، ومعادلات جيمس ماكسويل للكهرومغناطيسية ، ومعادلات ليونارد أويلر للديناميكا المائية. . كانت النتيجة نموذجًا تتوافق فيه القيم المحسوبة لدرجة الحرارة وكثافة المادة والمجالات المغناطيسية بشكل مدهش مع ما تم استنتاجه من الملاحظات الفلكية.

على هذا الأساس ، تمكن العلماء من تتبع الحركة المعقدة للفوتونات في الزمكان المشوه للمنطقة الأعمق من الطائرة وتحويلها إلى صورة راديو. ثم تمكنوا من مقارنة هذه الصور المحاكاة بالحاسوب مع الملاحظات التي تم إجراؤها بواسطة العديد من التلسكوبات الراديوية والأقمار الصناعية على مدى العقود الثلاثة الماضية.

يشير الدكتور أليخاندرو كروز أوسوريو ، المؤلف الرئيسي للدراسة ، إلى أن "نموذجنا النظري للانبعاث الكهرومغناطيسي والتشكل النفاث لـ M87 يتوافق جيدًا بشكل مدهش مع الملاحظات في أطياف الراديو والبصرية والأشعة تحت الحمراء. من المحتمل أن يدور الثقب الأسود الهائل M87 بسرعة والبلازما ممغنطة بقوة في النفاثة ، مما يسرع الجسيمات إلى نطاقات آلاف السنين الضوئية.

يلاحظ البروفيسور لوتشيانو ريزولا من معهد الفيزياء النظرية بجامعة جوته في فرانكفورت أن "حقيقة أن صورنا المحسوبة قريبة جدًا من الملاحظات الفلكية هي تأكيد مهم آخر على أن نظرية أينشتاين العامة للنسبية هي التفسير الأكثر دقة وطبيعية لوجودها. من الثقوب السوداء الهائلة في مركز المجرات. على الرغم من أنه لا يزال هناك مجال لتفسيرات بديلة ، إلا أن نتائج دراستنا جعلت هذه "الغرفة" أصغر بكثير. "

اقرأ أيضا:

• يمكن لهذه الثقوب السوداء الافتراضية أن تمحو ماضيك وتغير مستقبلك
• تم اكتشاف "ثقب أسود" غامض على خرائط الأقمار الصناعية لجوجل