يهدف Event Horizon Explorer إلى رؤية حلقات الضوء ذات الثقب الأسود

أذهل علماء الفلك الجمهور في أبريل 2019 عندما أصدروا أول صورة لثقب أسود، التي تم إنتاجها بواسطة بيانات الموجات الراديوية من مجموعة من التلسكوبات حول العالم تُعرف مجتمعة باسم Event Horizon Telescope.

الآن ، طور فريق من الفيزيائيين والباحثين خططًا لخلف ذلك المشروع: تحقيق بقيمة 300 مليون دولار لحلقات الفوتون التي تحيط بالثقوب السوداء. يُطلق على المشروع اسم Event Horizon Explorer ، ويأمل العلماء أن توضح المهمة بعض الفيزياء المتطرفة في حدود استيعاب الثقوب السوداء الثابت للضوء نفسه. يمكنك أن تقرأ عن مفهوم مهمة EHE هنا.

“ما نحاول القيام به الآن هو إطلاق مهمة فضائية قال مايكل جونسون ، عالم الفيزياء الفلكية في مركز هارفارد وسميثسونيان للفيزياء الفلكية ، قال لهارفارد جازيت.

إنعاش سريع: الثقوب السوداء هي مناطق في الفضاء بها جاذبية شديدة لدرجة أنه لا يمكن حتى لفوتونات الضوء أن تفلت من أفق الحدث الخاص بها. الثقوب السوداء الهائلة ، والتي يمكن أن تكون في أي مكان من ملايين إلى مليارات المرات من كتلة شمسنا، غالبًا في مركز المجرات ، بما في ذلك قلب مجرتنا درب التبانة. EHT كشف النقاب عن الصورة الأولى لذلك الثقب الأسود ، القوس A * ، العام الماضي؛ أنت تستطيع اقرأ ردود فعل علماء الفلك على تلك الصورة هنا.

تصور صور الثقوب السوداء حقًا “ظلالها” ، أو منطقة خالية من الضوء في الفضاء. المناطق المحيطة بالعديد من الثقوب السوداء مشرقة جدًا على العكس من ذلك ، حيث إن الأجسام المدمجة محاطة بمواد شديدة الحرارة مرسومة باتجاه الثقوب بواسطة جاذبيتها. تسمى هذه المناطق الساطعة أقراص التراكم ؛ أحياناً، تسقط المواد من أقراص التراكم في الثقوب السوداء، مما تسبب في انفجارات الطاقة.

يأمل الباحثون أن يكشف Event Horizon Explorer عن حلقات الفوتون للثقوب السوداء ، التي تتكون من فوتونات ضوئية تُدفَع في مدار حول الثقب الأسود بفعل الجاذبية الهائلة للثقوب السوداء. حلقات الفوتون غير مرئية لـ EHT بدقةها الحالية ، على الرغم من تمكن الباحثين من ذلك ندف من خطوط المجال المغناطيسي المنبثقة من الهدف الأول للتلسكوب ، الثقب الأسود الهائل M87.

قد تكون حلقات الفوتون القابلة للكشف دليلًا على أن الثقوب السوداء تدور وتشوه الزمكان من خلال دورانها. ولكن من أجل جعل مثل هذه الاكتشافات حقيقة واقعة ، يجب تصميم EHE ، مع مستقبلات شبه الصفر المطلق وطبق راديو كبير.

قال بيتر جاليسون ، الفيزيائي بجامعة هارفارد ومدير مبادرة الثقب الأسود بالجامعة: “يتطلب اكتشاف حلقة الفوتون تسجيل كميات هائلة من البيانات على المركبة الفضائية”. “نحن نخطط لاستخدام ضوء الليزر لإرسال المعلومات المكافئة لمكتبة الكونغرس بأكملها إلى الأرض.”

ستكون مهمة Event Horizon Explorer متوافقة مع أهداف الاستطلاع العقدي للأكاديميات الوطنية للعلوم والهندسة والطب. نُشرت عام 2021 ، حدد الاستطلاع الأهداف العلمية للمجتمع الفلكي حتى عام 2030. وكان من أهم هذه الأهداف تحسين فهم بعض الأشياء الأكثر تطرفًا في الطبيعة – أي أصول ونمو وتصادم الثقوب السوداء والنجوم النيوترونية. إن اكتساب نظرة أعمق على الطبيعة بأكبر نطاق هائل يمكن أن يفيد بشكل كبير الفيزياء دون الذرية والنظرية.

في الوقت نفسه ، يعمل علماء الفلك الراديوي مع مصفوفة توقيت النجوم النابضة الدولية (IPTA) والاتحادات التابعة لها على الكشف عن خلفية موجة الجاذبيةمن المحتمل أن تكون التموجات المستمرة للزمكان تنتج عن ثنائيات الثقوب السوداء الهائلة في جميع أنحاء الكون.

من خلال تصوير الثقوب السوداء ودراسة آثارها بعيدة المدى ، سيقترب علماء الفيزياء من فهم كيفية عمل كل شيء تقريبًا ، على الأقل على المقاييس فائقة الكتلة ودون الذرية. لكن كل شيء بينهما هو مجرد حشو ، أليس كذلك؟

المزيد: نتائج موجات الجاذبية الخارقة تشير إلى أن الثقوب السوداء الهائلة تشوه الزمكان باستمرار