قد تكون الثقوب السوداء غير مرئية ، لكن محيطها ليست كذلك – وللمرة الأولى ، قام علماء الفلك بقياس “كورونا” محمصًا بشكل مباشر.

يقع The Supermassive Black Hole ، RX J1131 ، حوالي 6 مليارات سنة ضوئية من الأرض و يدور بأكثر من نصف سرعة الضوء. في حين أن الوحش نفسه يظل مخفيًا ، إلا أنه يتجول في الغاز والغبار القريب ، ويسخنه إلى ملايين الدرجات والحرائق باعتباره شبه كوازار – أحد ألمع الأشياء في الكون. إنه تاجيمتد هالة من الغاز المذرعة ، حوالي 50 وحدة فلكية ، عن حجمنا نظام الطاقة الشمسية.

أصبح هذا القياس ممكنًا من خلال محاذاة كونية نادرة حيث كانت المجرة المقدمة ، حوالي 4 مليارات سنة ضوئية من الأرض ، ونجومها تصرفت مثل كؤوس مكدسة مكدسة ، مما يخلق “تكبيرًا مزدوجًا” الذي شحذ منظر المحيط الفوري للثقب الأسود.

“هذه هي المرة الأولى التي يتم فيها إجراء مثل هذا القياس ،” ماثيو ريباكوقال باحث كبير في جامعة ليدن في هولندا الذين قادوا الدراسة ، لايف العلوم. “من حيث المبدأ ، وجدنا طريقة جديدة للنظر في ما يحدث بالقرب من ثقب أسود”

النتائج ، مفصلة في أ preprint قريباً للظهور في مجلة Astrologyy & Astrophysics ، توفير أداة جديدة لاستكشاف البيئات القاسية حول الثقوب السوداء على المقاييس الصغيرة جدًا حتى لا يمكن حلها حتى أفضل التلسكوبات.

المجرة المقدمة هائلة لدرجة أن جاذبيتها الهائلة تنحني وتضخم ضوء RX J1131 ، مما يخلق أربع صور مميزة للكوازار من خلال ظاهرة تعرف باسم عدسة الجاذبية القوية. عندما قام فريق Rybak بإعادة تحليل البيانات البالغة من العمر عقد من الزمان التي تم جمعها بواسطة تلسكوب راديو Millimeter/Sublimeter الكبير (ALMA) في تشيلي ، لاحظوا وميضًا صغيرًا في سطوع هذه الصور.

يتذكر ريباك: “في غضون أيام قليلة من النظر إلى البيانات ، أدركنا ،” حسنًا ، هذا لا يبدو صحيحًا “. “إنه ليس حتى مجال البحث الرئيسي الخاص بي ، لكنه أصبح مثل مشروع الحيوانات الأليفة التي واصلناها متابعتها.”

إذا جاء مصدر هذه الاختلافات من جميع أنحاء الثقب الأسود نفسه ، فإن جميع الصور ستشرق وتخفف معًا. لكن ملاحظات المتابعة في عام 2022 ، التي اتخذت يوم واحد فقط ، كشفت أن الصور تومضت بشكل مستقل عن بعضها البعض.

وقال ريباك: “هذا هو مسدس التدخين – يجب أن يكون شيئًا على طول الطريق”.

هذا “شيء ما” microlensing، حيث تعمل النجوم الفردية في مجرة ​​المقدمة كعدسات صغيرة ، مما يزيد من أجزاء مختلفة من كورونا Quasar. نظرًا لأن الإكليل مضغوط للغاية ، فقد أنتجت هذه التضخمات الصغيرة الحجم المستقل التي لوحظت عبر الصور ، كما أشار المؤلفون في الدراسة الجديدة.

متعلق ب: أكدت نظرية الثقب الأسود التي تم اختبارها منذ فترة طويلة من ستيفن هوكينج-حيث يسمع العلماء “آفاق الحدث 2 تندمج في واحد

وقال ريباك لـ Live Science: “لقد رأينا هذا الأمر في البيانات التي لم نتمكن من شرحها بأي طريقة أخرى”. من خلال تحليل هؤلاء المومضات ، تم قياس الفريق مباشرة ، لأول مرة ، اتساع نطاق النظام الشمسي في Corona-مما يحول الكوازار العادي إلى مختبر كوني فريد.

بالإضافة إلى السماح للباحثين برسم خريطة الهالة ، يوفر القياس الجديد نافذة محتملة في الحقول المغناطيسية المحيطة بالثقوب السوداء ، كما أشار العلماء في الدراسة.

أظهرت الأبحاث السابقة أن الحقول المغناطيسية القوية تنظيم كم ينخفض ​​الغاز وكم يتم طرده ، بشكل أساسي السيطرة على كيفية نمو الثقوب السوداء بمرور الوقت. من الصعب للغاية قياس هذه الحقول مباشرة ، لكن النماذج النظرية تشير إلى أ ارتباط بين انبعاث موجة ملليمتر في كورونا -الضوء الذي يأتي من الإلكترونات سريعة الحركة يتجول المجال المغنطيسي الخطوط-حجمها وقوة المجال المغناطيسي.

وقال ريباك: “إن فهم كيفية نمو هذه الثقوب السوداء هو الإمكانات الرئيسية هنا”.

هذا القياس لافت للنظر بشكل خاص لأن ضوء الموجة المليمتر كان يُعتقد سابقًا أنه ثابت إلى حد كبير ، حتى على مدى أشهر أو سنوات. وقال ريباك: “لكن هذه كانت إحدى تلك اللحظات التي تدرك فيها ،” لا ، تتغير الأمور وتتغير كثيرًا “.

لمتابعة ومقارنة إشعاع ملليمتر عبر أطوال موجية مختلفة ، يخطط الفريق أيضًا لجمع بيانات إضافية من ناسامرصد تشاندرا للأشعة السينية ، التلسكوب الوحيد للأشعة السينية مع دقة مكانية كافية لالتقاط هذه الميزات الصغيرة والمعدنية. ومع ذلك ، بسبب تخفيضات كبيرة في الميزانية مقترحة وقد أثار ذلك رد فعل عنيف قوي من المجتمع العلمي ، من غير المرجح أن يواصل التلسكوب الرئيسي البالغ من العمر 26 عامًا هذه الملاحظات.

من المحتمل أن يعتمد التقدم المستقبلي على الأرجح على ألما ، التي تتوسع إلى نطاقات التردد الأدنى التي تغطي الأطوال الموجية حيث تتألق كوروناس الأسود.

استكمال ألما ، و فيرا سي روبن مرصد سوف تتفوق في التصوير البصري عالي الدقة ، الطريقة القياسية لاكتشاف الكوازارات العددية مثل RX J1131. التلسكوب ، الذي الصور الأولى تم الكشف عن ذلك في يونيو ، من المتوقع أن يكشف الآلاف من هذه الأنظمة ويسمح لعلماء الفلك بدراسة الخفقان البصري بدقة غير مسبوقة. وقال ريباك: “سيكون روبن الأداة الثورية للقيام بذلك”.

مع تلسكوبات حساسة بشكل متزايد ، بدأ علماء الفلك فقط في استكشاف العديد من المصادر التي تومض عبر سماء الموجة ملليمتر.

وقال ريباك: “الجزء المثير هو الأشياء التي لا نعرفها بعد”.