تكنولوجيا

اقترح علماء الفلك فكرة عن كيفية الحصول على صور أوضح لثقب أسود.

قبل أكثر من شهر بقليل ، مجموعة دوليةقام علماء الفيزياء الفلكية في مشروع Event Horizon Telescope (EHT) ، الذي قام فيه العلماء بدمج العديد من التلسكوبات الراديوية في أجزاء مختلفة من العالم لإنشاء مقياس تداخل راديو افتراضي ضخم بحجم الأرض ، بنشر أول صورة للثقب الأسود في التاريخ. الآن وضعت مجموعة أخرى من العلماء ، تتألف من علماء فلك من جامعة نيميغن في هولندا ومتخصصين من وكالة الفضاء الأوروبية (ESA) ، هدفًا للحصول على صور أكثر وضوحًا للثقب الأسود الذي سيسمح باختبار نظرية النسبية العامة لآينشتاين. اقترح الباحثون مفهومًا ، من وجهة نظرهم ، سيحل هذه المشكلة. يتم قبول فكرتهم للنشر في مجلة علم الفلك والفيزياء الفلكية.

مفهوم العلماء الأوروبيين ، ودعايتضمن Event Horizon Imager (EHI) وضع اثنين أو ثلاثة من الأقمار الصناعية في مدار دائري حول الأرض. أجرى الباحثون محاكاة كمبيوتر توضح مدى التقاط صور أكثر تفصيلاً للثقب الأسود القوس الذي يقع في وسط مجرتنا وأصبح هدفًا للتلسكوب الظاهري الأرضي EHT.

خمس مرات الصور أكثر وضوحا

"هناك العديد من المزايا لاستخداميقول مرشح فريك رويلوف الدكتوراه في جامعة نيميغن والمؤلف الرئيسي للمقالة الجديدة "الأقمار الصناعية بدلاً من التلسكوبات الراديوية الثابتة على الأرض ، مثل نفس تلسكوب الأحداث في الأفق (EHT)".

"في الفضاء ، يمكنك إبداء ملاحظات حولترددات الراديو أعلى ، لأنه على الأرض يتم تصفيتها من قبل الغلاف الجوي للكوكب. بالإضافة إلى ذلك ، يمكن أن تكون المسافة بين التلسكوبات في الفضاء أكبر. هذا سوف يسمح لنا باتخاذ خطوة كبيرة إلى الأمام. سنكون قادرين على الحصول على صور ستكون في الجودة أعلى بخمس مرات من جودة الصور التي يمكن الحصول عليها بمساعدة EHT ، ”يضيف العالم.

تتيح لنا القدرة على الحصول على صور أوضح لثقب أسود جمع مزيد من المعلومات ، وهو أمر مفيد لإجراء اختبارات أكثر دقة لنظرية النسبية العامة لآينشتاين.

يقول هينو فالك ، أستاذ علم الفلك الراديوي: "حقيقة أن الأقمار الصناعية ستدور حول الأرض ستوفر لنا أيضًا مزايا إضافية".

"بفضل هذا ، يمكنك الحصول على تقريباصور مثالية والنظر في التفاصيل الحقيقية للثقب الأسود. إذا كان هناك في الواقع بعض التناقضات في نظرية أينشتاين ، فسنكون قادرين على رؤيتها ".

وفقا للباحثين ، سوف تكون قادرة على الحصول على EHIصور لخمسة ثقوب سوداء إضافية أصغر في الحجم من تلك التي اكتشفها التلسكوب الأرضي الظاهري EHT. الحديث في الحالة الأخيرة عن الثقب الأسود المركزي لمجرتنا ، القوس A ، وكذلك الثقب الأسود المركزي M87 من المجرة الإهليلجية الهائلة ميسيير 87 الموجودة في كوكبة العذراء.

في الفضاء ، سيكون قرار EHI أعلى خمس مراتمن التلسكوب الظاهري الأرضي EHT. يمكن الحصول على صورة الثقوب السوداء بمستوى أعلى من التفاصيل. تُظهر الصورة الموجودة في الزاوية العلوية اليسرى لقطة من القوس الأسود ، كيف شاهدتها EHT عند 230 جيجا هرتز. يتم عرض طراز الكمبيوتر الخاص به في أعلى اليمين. في الزاوية السفلية اليسرى ، يظهر نموذج Strelets A عند ملاحظة بتردد 690 جيجاهرتز. يُظهر الجزء السفلي الأيمن صورة نموذج الكمبيوتر ، وكيف يمكنه رؤية التلسكوب الظاهري للفضاء EHI

التحدي التكنولوجي

الباحثون على غرار الصور التييمكن الحصول عليها باستخدام تقنيات التصور المختلفة. للقيام بذلك ، تحولوا إلى النماذج المتقدمة سابقًا لسلوك البلازما والإشعاع حول ثقب أسود.

"من وجهة نظر علمية ، تبدو النماذج واعدة للغاية ، لكن يجب التغلب على العديد من الصعوبات التكنولوجية من أجل تحقيق هذه النتيجة في الواقع" ، يعلق رويلوف.

لتقييم الجدوى الفنية لمشروع لإنشاء تلسكوب افتراضي للفضاء EHI ، انضم علماء الفلك إلى أخصائيين من المركز الأوروبي لأبحاث وتكنولوجيا الفضاء (ESTEC) ، الذي أنشأته وكالة الفضاء الأوروبية.

"هذا المفهوم يتطلب حساب دقيق للغايةموقع وسرعة الأقمار الصناعية الفضائية. وعلق فلاديمير كودرياشوف من المختبر الإذاعي بجامعة نيميغن ، الذي يتعاون أيضًا مع ESTEC ، على ذلك بقوله: "نعتقد أن المشروع ممكن حقًا".

يلاحظ الخبراء أنه من المهم أيضًا التفكير في كيفية تمكن العلماء من تلقي البيانات التي يتم جمعها بواسطة الأقمار الصناعية.

"بيانات من التلسكوب الظاهري الأرضي EHTتم تسجيلها على محركات الأقراص الصلبة ، ثم نقلها إلى مركز فك التشفير بمساعدة طائرة. مثل هذا النهج ، بالطبع ، لا ينطبق على الفضاء ، "يقول كودرياشوف.

يقترح العلماء نقل البياناتاستخدام الليزر. في هذه الحالة ، سيتم معالجة جزء من البيانات التي تم جمعها مباشرة على متن الأقمار الصناعية نفسها ، ثم نقلها إلى الأرض لمزيد من التحليل.

"تقنيات مماثلة في الفضاء تستخدم بالفعل" ، يضيف كودرياشوف.

النظام الهجين

في جوهرها ، فكرة ESA وتفترض جامعة نيميغن التشغيل المستقل لتلسكوب الفضاء الافتراضي EHI. ومع ذلك ، يفكر العلماء في إمكانية استخدام نوع من النظام الهجين الذي يجمعون في شبكة واحدة بين قوة التلسكوب الأرضي الافتراضي EHT والمدار EHI.

"استخدام مثل هذا النظام الهجين يمكن"لتمكيننا من إنشاء صورة ديناميكية للثقب الأسود ، وكذلك النظر في المصادر الأضعف للبث الراديوي في المنطقة المجاورة للكائن" ، يخلص فالك.

يمكنك مناقشة الأخبار من خلال Telegram-chat.