أول صورة ثقب أسود: ما هي الثقوب السوداء؟ كيف التقط العلماء الصورة؟

3.5K

نجح علماء الفضاء في مشروع “تلسكوب أفق الحدث” في نشر صورة ثقب أسود للمرة الأولى في تاريخ العلم والبشرية، وذلك في مؤتمر صحفي مباشر عبر يوتيوب، بالإضافة إلى نشر تفاصيل التقاط أول صورة لـ “ثقب أسود” في المجلة الفيزيائية الفلكية، وتأتي صورة الثقب الأسود التي نجح العلماء في التقاطها لتؤكد نتائج نظرية النسبية العامة لآينشتاين ، والتي منحت علماء الفيزياء الفلكية صورة غير مسبوقة للظواهر الفلكية الغامضة.

لماذ تبدو صورة الثقب الأسود بهذا الشكل؟

يصف البروفيسور هينو فالك  الصورة بكونها تبدو مثل حلقة نار مشرقة جدا تحيط بفتحة مظلمة دائرية تماما، وتنتج الهالة الساطعة من سقوط غاز داخل الثقب، وهي الهالة التي توفر ضوء أكثر إشراقا من مليارات النجوم الأخرى مجتمعة، وهو سبب التمكن من رصد الثقب الأسود رغم وجوده على مسافة بعيدة جدا من الأرض.

ما هو صعوبة التقاط صورة ثقب أسود ؟

يبعد الثقب الأسود الذي نجح العلماء في التقاط صورة له للمرة الأولى في مجرة بعيدة جدا على بعد 500 مليون تريليون كيلومتر، ويبلغ حجم أول ثقب أسود نجح العلماء في تصويره حوالي 3 مليون مرة من حجم الأرض بطول حوالي 40 بليون كيلومتر.

وقال البروفيسور هينو فالك من جامعة رادبود في هولندا والمسئول عن المشروع  لبي بي سي نيوز، إنه تم العثور على الثقب الأسود في مجرة تسمى M87، وأن الثقب الأسود الذي نراه أكبر من حجم النظام الشمسي كاملا، كما تبلغ كتلته 6.5 بليون مرة كتلة الشمس، وهو أحد أكبر الثقوب السوداء، وأضاف أنه وحش مطلق.

كيف التقط العلماء صورة أول ثقب أسود ؟

احتاج العلماء في مشروع “تلسكوب أفق الحدث”  إلى سنوات من البحث وفريق عمل يتكون من مئات الباحثين، بالإضافة إلى شبكة 8 تلسكوبات أرضية موزعة في العديد من الأماكن حول العالم، حيث لا يوجد تلسكوب واحد قوي بما يكفي لتصوير الثقب الأسود.

وقاد البروفيسور شبرد دوليمان من مركز هارفارد-سميثسونيان للفيزياء الفلكية مشروعًا لإنشاء شبكة من ثمانية تلسكوبات متصلة، وهي التلسكوبات التي تشكل معا تلسكوب أفق الحدث Event Horizon Telescope، ثم شارك فريق من 200 عالم في توجيه شبكة التلسكوبات تجاه مجرة  M87 ومراقبتها على مدار 10 أيام.

لكن التحدي لتصوير أول ثقب أسود لم يتوقف عند ذلك، حيث كانت البيانات التي جمعتها شبكة التلسكوبات كبيرة لدرجة صعوبة إرسالها عبر الإنترنت، حيث بلغ حجم البيانات ما يعادل 5000 سنة من ملفات mp3 الصوتية وفقا لعالم الفلك دان مارون أحد المشاركين في مشروع أفق الحدث.

وهو ما دفع العلماء إلى تخزين البيانات التي جمعتها التلسكوبات على أقراص تخزين ثم نقلها إلى مراكز في بوسطن بالولايات المتحدة وبون بألمانيا لتجميع المعلومات، حيث نجحت كاتي بومان طالبة الدكتوراة في معهد ماساتشوستس للتكنولوجيا في تطوير خوارزمية لجمع هذه البيانات معا والحصول على أول صورة لـ “ثقب أسود”، والذي كان من الصعب الحصول عليها دون مساهمتها في المشروع، والذي وصفه البروفيسور شبرد دولمان بأنه “إنجاز علمي استثنائي”.

ما هي الثقوب السوداء؟

• الثقب الأسود هي منطقة من الفضاء لا يستطيع أي شيء ولا حتى الضوء الهروب أو النفاذ منها.
• على الرغم من اسمها، فإن الثقوب السوداء ليست فارغة، لكنها تتكون من كمية ضخمة من المادة معبأة بكثافة في منطقة صغيرة، وهو ما يمنحها قوة جذب هائلة.
• توجد مساحة من الفضاء وراء الثقب الأسود تسمى أفق الحدث، والتي يطلق عليها العلماء اسم “نقطة اللاعودة”، حيث يتعذر بعدها الهروب من جاذبية الثقب الأسود.

لماذا لم يلتقط العلماء صورة ثقب أسود في مجرتنا؟

يقوم فريق عمل مشروع تلسكوب أفق الحدث الآن بتصوير ثقب أسود هائل في مركز مجرتنا درب التبانة، لكن وفقا للعماء فإنه أصعب في تصويره من الثقب الأسود على بعد 55 مليون سنة ضوئية الذي نجحوا في تصويره، حيث أن الحلقة الضوئية حوله أصغر حجما وأقل سطوعا لسبب غير معروف.

حقائق عن أول صورة ثقب أسود

• الثقب الأسود في مجرة تبعد 500 مليون تريليون كيلومتر.
• حجم الثقب الأسود الملتقط صورته حوالي 3 مليون مرة من حجم الأرض بطول حوالي 40 بليون كيلومتر.
• تبلغ كتلة أول ثقب أسود نجح العلماء في تصويره حوالي  6.5 بليون مرة كتلة الشمس.
• احتاج مشروع تصوير الثقب الأسود إلى شبكة من 8 تلسكوبات كبيرة.
• بلغ حجم البيانات التي جمعتها التلسكوبات ما يعادل 5000 سنة من ملفات mp3 الصوتية.
• نجحت الباحثة كاتي بومان في تطوير خوارزمية للوصول إلى أول صورة ثقب أسود من البيانات الهائلة التي جمعتها التلسكوبات.

ومن المتوقع أن توفر صورة أول ثقب أسود للباحثين معرفة المزيد عن الثقوب السوداء والغموض حولها، مع دراسة كيفية تكون الحلقة الساطعة حولها، بالإضافة إلى معرفة ما الذي يحدث تحديدا عند سقوط كائن في ثقب أسود.