الثقب الأسود في مجرتنا درب التبانة يظهر ببنية متطاولة

فريق من الباحثين يقوده البروفيسور ماكوتو ميوشي من المرصد الفلكي الوطني الياباني، أعاد تحليل بيانات رصدية للثقب الأسود فائق الكتلة في وسط مجرتنا درب التبانة. وتلك البيانات جمعها تلسكوب أفق الحدث. وقد وجدوا أن بنية الثقب الأسود متطاولة في الاتجاه من الشرق إلى الغرب.

البحث الجديد

يلقي البحث الجديد المنشور في مجلة Monthly Notices of the Royal Astronomical Society نظرة جديدة على البيانات المتوفرة للعامة من تلسكوب أفق الحدث، ويشرح العملية العلمية التي تزداد بها قطعية الإجابة، مع استمرار باحثين متعددين في فحص ومناقشة النظرية بالطبع.

تحوي المجرة التي نقطن فيها أكثر من ١٠٠ مليار نجم مثل الشمس. ويوجد في الكون ما لا يحصى من المجرات المشابهة الكبيرة. ويعتقد أن معظمها يحوي ثقوباً سوداء هائلة الكتلة في مراكزها، وذات كتل أكبر من كتلة الشمس بملايين أو مليارات المرات في الواقع. ومجرة درب التبانة تحوي ثقباً أسود فائق الكتلة في مركزها يسمى ساغاتيرس أ*.

الثقب الأسود في مركز مجرتنا

والثقب الأسود يبتلع كل شيء بما فيه الضوء، الأمر الذي يجعل رؤية الثقب الأسود نفسه أمراً مستحيلاً بالطبع. ولكن تحليل النجوم التي تدور حوله بسرعات هائلة، تشير إلى أن الثقب الأسود في مركز مجرتنا ذو كتلة تبلغ ٤ ملايين من كتلة الشمس. فعن طريق رصد ما يجاور الثقب الأسود، يمكننا أن نحصل على دلائل عن طبيعة الثقب الأسود غير المرئي.

وقد رصد تلسكوب أفق الحدث ساغاتيرس أ* في عام ٢٠١٧، معتمداً على شبكة من ٨ تلسكوبات راديوية أرضية، باستخدام تقنية قياس التداخل لجمع النتائج من عدة تلسكوبات. ونشرت نتائج عمليات الرصد هذه عام ٢٠٢٢، ومن ضمنها صورة لبنية حلقية مضيئة تحيط بمنطقة مركزية غامقة، مشيرة إلى وجود الثقب الأسود.

وخلافاً للصور العادية، فإن البيانات الناتجة من الربط بين تلسكوبات راديوية متباعدة، يكون فيها الكثير من الفجوات في كمالها. لذا تستخدم خوارزميات لبناء صورة من البيانات. وفي هذا البحث طبق الفريق طرقاً تقليدية شائعة الاستخدام على بيانات تلسكوب أفق الحدث، في مقابل طريقة التحليل الأصلية الخاصة بالتلسكوب.

ويشرح ميوشي: إن الصورة التي حصلنا عليها متطاولة في الاتجاه من الشرق للغرب، والنصف الشرقي أعلى سطوعاً من الغربي. ونظن بأن هذا المظهر يعني أن قرص التراكم حول الثقب الأسود يدور.

تلسكوب أفق الحدث

إن بيانات تلسكوب أفق الحدث الرصدية وطرق التحليل متوفرة مجاناً، والكثير من الباحثين تحققوا من صحة نتائج تحليله. وهذا البحث جزء من تلك الجهود التحققية.

إن التداخل الراديوي الذي يربط التلسكوبات حول العالم تقنية تتطور، والأبحاث في تحليل البيانات ومعالجة الصور تتقدم، دامجة بين معارف من الإحصاء وغيرها من الحقول.

والهيكلية المطروحة في هذا البحث تختلف عن نتائج فريق تلسكوب أفق الحدث. ولكن كلاهما هيكليتان محتملتان مشتقتان من البيانات باستخدام طرق خاصة. ويؤدي تلسكوب أفق الحدث دوراً هاماً في أبحاث الثقوب السوداء عن طريق الحث على التحقق المستقل وتوفير بيانات للتحقق.

ومن المأمول انبثاق صورة أوضح للثقب الأسود في مركز مجرتنا من الجدل الدائر بين الباحثين، وذلك اعتماداً على طرق تحليل محسنة للبيانات، من عمليات رصد تتبعية تنفذ منذ عام ٢٠١٨.

ملخص المقال

الثقب الأسود في مركز مجرتنا درب التبانة يظهر ببنية متطاولة وفق بحث جديد. حيث أعاد البحث تحليل بيانات رصدية للثقب الأسود فائق الكتلة ساغاتيرس أ*، وتلك البيانات جمعها تلسكوب أفق الحدث.
تبين أن البنية الظاهرة له متطاولة في الاتجاه من الشرق للغرب، والنصف الشرقي أعلى سطوعاً من الغربي. ويظن الباحثون أن هذا المظهر يعني أن قرص التراكم حول الثقب الأسود يدور.

المصدر
هنا