الرئيسيةعريقبحث

مقراب أفق الحدث

مشروع مقراب تداخل دولي

☰ جدول المحتويات

مقراب أفق الحدث (Event Horizon Telescope)‏ هو مشروع تعاون دولي يهدف إلى إنشاء منظومة كبيرة من المقاريب تتضمن شبكة عالمية من المقاريب الراديوية بالإضافة إلى جمع البيانات من العديد من محطات قياس التداخل طويلة المدى (VLBI) حول الأرض. الهدف هو مراقبة كل من الثقب الأسود الفائق المسمى الرامي A * والذي يقع في مركز درب التبانة، وكذلك الثقب الأسود الأكبر في وسط المجرة الإهليلجية العملاقة مسييه 87، مع دقة زاوية قادرة على مراقبة أفق الحدث للثقب الأسود.[3]

مقراب أفق الحدث
The Event Horizon Telescope and Global mm-VLBI Array on the Earth.jpg
 
التلسكوبات
التلسكوبات مصفوف مرصد أتاكاما المليمتري الكبير[1]
تجربة مستكشف أتاكاما[1]
مقراب جيمس كليرك ماكسويل[2]
مرصد القطب الجنوبي[2] 
الموقع الإلكتروني الموقع الرسمي 
أول صورة لمحيط الثقب الأسود وقرصها المنهال عليه، وهو في مركز المجرة مسييه 87. نشرت الصورة في يوم 10 أبريل 2019.

في 10 أبريل 2019، تم نشر أول صورة للثقب الأسود داخل المجرة مسييه 87.[4]

نظرة عامة

صورة للأشعة السينية اللينة لمجرة الرامي A* (في الوسط) ويظهر اثنين من أصداء الضوء الناتجة عن انفجار حديث (دائري).

يتكون تلسكوب أفق الحدث من العديد من المراصد الراديوية ومنشآت التلسكوب الراديوي في جميع أنحاء العالم لإنتاج ما يكافئ تلسكوب واحد عالي الدقة وعالي الحساسية. من خلال تقنية التداخل ذي خط الأساس الطويل جداً (VLBI)، يمكن استخدام العديد من هوائيات الراديو المستقلة والتي تبعد عن بعضها البعض مئات أو آلاف الأميال في تناغم لإنشاء تلسكوب افتراضي مع قطر فعال مقارب لقطر كوكب الأرض.[5] يركز المشروع على تطوير ونشر لواقط ما دون المليميتر المزدوجة الاستقطاب، تطوير معاير الترددات بدرجة عالية من الاستقرار لتمكين التداخل ضمن تردادت 230-450 غيغاهرتز، وتطوير وحدات VLBI ذات النطاق الترددي العالي، المسجلات، بالإضافة إلى تشغيل مواقع VLBI فرعية جديدة. [6]

كل عام منذ التقاط البيانات لأول مرة في عام 2006، ومجموعة التلسكوب تضيف المزيد من المراصد إلى شبكتها العالمية من التلسكوبات اللاسلكية. كان من المفترض أن يتم إنتاج الصورة الأولى للثقب الأسود الهائل في درب التبانة، القوس A *، في أبريل 2017، [7] [8] ولكن بسبب إغلاق تلسكوب القطب الجنوبي خلال فصل الشتاء (من أبريل إلى أكتوبر)، أدى تأخير شحن البيانات إلى تأخير معالجتها إلى ديسمبر 2017وذلك عندما وصول شحنة البيانات. [9]

يتم نقل البيانات التي تم جمعها على الأقراص الصلبة بالطائرة وذلك من التلسكوبات المختلفة إلى مرصد هايستاك في معهد ماساتشوستس للتكنولوجيا في ماساتشوستس، الولايات المتحدة الأمريكية، ومعهد ماكس بلانك لراديو الفلك، في بون، ألمانيا، حيث يتم ربط البيانات وتحليلها على شبكة حواسيب مكونة من قرابة 800 وحدة معالجة مركزية متصلة من خلال شبكة بسعة 40 Gbit/s. [10]

النتائج العلمية

الصورة الأولى لأفق الحدث لثقب أسود ( M87 * ) تم التقاطها بواسطة تلسكوب حدث الأفق [11] [12]

أعلن المرصد عن نتائجه الأولى ضمن مؤتمرات صحفية متزامنة في جميع أنحاء العالم في 10 أبريل 2019. [13] عرضت المؤتمرات الصحفية أول صورة مباشرة لثقب أسود، حيث ظهر الثقب الأسود الهائل في قلب المجرة ميسييه 87، وهي تبعد عنا 55 مليون سنة ضوئية. تم تقديم النتائج العلمية في سلسلة من ستة أوراق بحثية نشرت في المجلة الفيزيائية الفلكية.[14]

اشتركت في تصوير تلك الصورة عدد هائل من التلسكوبات الرايوية متوزعة في جميع انحاء العالم، من ضمنها تلسكوب EHT، ومرصد ألما في تشيلي وبه 66 هوائ لالتقاط الموجات الراديوية الآتية من الثقب الأسود، والمرصد الأوروبي الجنوبي أيضا في تشيلي وتلسكوب IRAM ذو هوائي بقطر 30 متر في سييرا نيفادا بالقرب من غرناطة باسبانيا، وتلسكوب راديوي في القارة المتجمدة الجنوبية. استمرت القياسات في عامي 2017 - 2018 حيث كانت تلك التلسكوبات مزودة بساعات ذرية، ضرورية لتزامنية المشاهدات.

يرصد تلسكوب Event Horizon Telescope طول الموجات 3و1 مليمتر و 5و3 مليمتر، وانضم إليه في عام 2017 مرصد ألما وهو يرصد الموجات الراديوية لطول الموجة 5و3 مليمتر، مما رفع تباين تلسكوب EHT في الاتجاه الشمالي الجنوبي.[15] هاذان المرصدان متشابكان ة مع المراصد الأخري المتوزعة في أربعة قارات، تعادل دقتها دقة تلسكوب واحد قطره 8000 كيلومتر. جمعت القياسات خلال عامي 2018/2017، حيث جمعت عدة بيتا بايت (1015 بايت) من البيانات وأرسلت إلى مركز البحوث بوسطن بالولايات المتحدة وإلى معهد ماكس بلانك لعلم الفلك الراديوي ببون، ألمانيا، لتجميعها وتحليلها.[16]

توفر الصورة اختبارًا لنظرية النسبية العامة لألبرت أينشتاين في ظل ظروف متطرفة.[5] [8] سبق أن اختبرت الدراسات نظرية النسبية العامة من خلال متابعة حركات النجوم وسحب الغاز بالقرب من حافة الثقب الأسود. ومع ذلك، فإن صورة الثقب الأسود تعطي رؤية أوضح للأحداث ضمن مجال أقرب لأفق الحدث. [17] تتنبأ النسبية بمنطقة تشبه الظل الداكن، بسبب انحناء الجاذبية وسقوط الضوء في الثقب، الأمر الذي يطابق الصورة المرصودة. قال باول تي بي هو، عضو مجلس إدارة المرصد: "بمجرد أن نكون متأكدين من أننا قمنا بتصوير الظل، يمكننا مقارنة ملاحظاتنا بنماذج الكمبيوتر الشاملة التي تشمل فيزياء الفضاء المشوه، والمواد المفرطة الإحماء والحقول المغناطيسية القوية. تتطابق العديد من ميزات الصورة الملتقطة مع فهمنا النظري بشكل مدهش". [14]

المؤسسات المساهمة

رسم تخطيطي لآلية عمل منظومة المراصد. كل هوائي، موزع على مسافات شاسعة، لديه ساعة ذرية دقيقة للغاية. يتم تحويل الإشارات التماثلية التي يجمعها الهوائي إلى إشارات رقمية وبعدها يتم تخزينها على الأقراص الصلبة مع إشارات الوقت التي توفرها الساعة الذرية. ثم يتم شحن الأقراص الصلبة إلى موقع مركزي لمزامنتها. يتم الحصول على صورة الملاحظة الفلكية من خلال معالجة البيانات التي تم جمعها من المواقع المتعددة.

بعض المؤسسات المساهمة هي: [18]

المراجع

  1. https://eventhorizontelescope.org/
  2. https://eventhorizontelescope.org
  5. O'Neill, Ian (2 July 2015). "Event Horizon Telescope Will Probe Spacetime's Mysteries". Discovery News. مؤرشف من الأصل في 17 مايو 201621 أغسطس 2015.
  6. "MIT Haystack Observatory: Astronomy Wideband VLBI Millimeter Wavelength". www.haystack.mit.edu. مؤرشف من الأصل في 14 فبراير 2019.
  7. Webb, Jonathan (8 January 2016). "Event horizon snapshot due in 2017". BBC News. مؤرشف من الأصل في 20 أبريل 201924 مارس 2016.
  8. Davide Castelvecchi (23 March 2017). "How to hunt for a black hole with a telescope the size of Earth". Nature. 543 (7646): 478–480. Bibcode:2017Natur.543..478C. doi:10.1038/543478a. PMID 28332538. مؤرشف من الأصل في 17 أبريل 201930 مارس 2017.
  9. "EHT Status Update, December 15 2017". eventhorizontelescope.org. مؤرشف من الأصل في 20 أبريل 201909 فبراير 2018.
  10. Mearian, Lucas (18 August 2015). "Massive telescope array aims for black hole, gets gusher of data". Computerworld. مؤرشف من الأصل في 12 يونيو 201821 أغسطس 2015.
  11. Overbye, Dennis (April 10, 2019). "Black Hole Picture Revealed for the First Time - Astronomers at last have captured an image of the darkest entities in the cosmos - Comments". نيويورك تايمز. مؤرشف من الأصل في 28 أبريل 201910 أبريل 2019.
  12. The Event Horizon Telescope Collaboration (April 10, 2019). "First M87 Event Horizon Telescope Results. I. The Shadow of the Supermassive Black Hole". المجلة الفيزيائية الفلكية. 87 (1). مؤرشف من الأصل في 08 نوفمبر 201910 أبريل 2019.
  13. "Media Advisory: First Results from the Event Horizon Telescope to be Presented on April 10th". Event Horizon Telescope. 1 April 2019. مؤرشف من الأصل في 20 أبريل 201910 أبريل 2019.
  14. "Astronomers Capture First Image of a Black Hole". European Southern Observatory. 10 April 2019. مؤرشف من الأصل في 20 مايو 201910 أبريل 2019.
  15. Sara Issaoun et al.: The Size, Shape, and Scattering of Sagittarius A* at 86 GHz: First VLBI with ALMA. ApJ, 2019, doi:10.3847/1538-4357/aaf732, arXiv:1901.06226.
  16. Falcke, Melia, Agol: Viewing the Shadow of the Black Hole at the Galactic Center, Astroph. J. Letters, Band 528, 2000, S. 13, بيب كود: 2000ApJ...528L..13F, doi:10.1086/312423.
  17. Lisa Grossman, Emily Conover (10 April 2019). "The first picture of a black hole opens a new era of astrophysics". Science News. مؤرشف من الأصل في 27 أبريل 201910 أبريل 2019.
  18. "Affiliated Institutes". eventhorizontelescope.org (باللغة الإنجليزية). مؤرشف من الأصل في 20 أبريل 201910 أبريل 2019.

قراءة متعمقة

روابط خارجية

موسوعات ذات صلة :