تُظهر الصور الجديدة المذهلة كيف تُنتج الثقوب السوداء نفاثات ساطعة بشكل هائل بملايين السنين الضوئية يمكن رؤيتها عبر مسافات كونية شاسعة. وقال الباحثون وراء الصور إن الصور تم إنتاجها من خلال محاكاة الكمبيوتر ويمكن أن تساعد في حل لغز دائم حول كيفية تشكل الطائرات.
على الرغم من لقبها ، لا تكون الثقوب السوداء سوداء دائمًا. نظرًا لأن الثقب الأسود يستهلك جسمًا ، فإن الغاز والغبار يدوران حول ماذ العملاق الثقالي ، ويمكن أن يؤدي الاحتكاك إلى تسخين المواد الموجودة على الحواف إلى درجات حرارة الحرق. تخلق هذه العملية العنيفة حزمًا تشبه المنارة من الجسيمات المشحونة التي تنتقل إلى الخارج بسرعة قريبة من الضوء ، وتنبعث منها إشعاعًا يمكن أن يلمع أكثر إشراقًا من مجرة بأكملها.
وقال ألكسندر تشيخوفسكوي ، عالم الفيزياء الفلكية بجامعة نورث وسترن في إيفانستون ، إلينوي ، لـ "لايف ساينس": "إنها أشعة أشعة ليزر تخترق الكون وتسمح لنا برؤية ثقوب سوداء سيكون انبعاثها خافتًا للغاية بحيث لا يمكن اكتشافه".
لكن الآليات المعقدة وراء هذه الطائرات لا تزال غير مفهومة بشكل جيد. وتأتي نظرة ثاقبة محتملة على المشكلة من حقيقة أن المواد حول الثقب الأسود تتحول إلى بلازما ، وهي حالة شديدة الحرارة ، ولكنها منتشرة ممغنطة للمادة. يشتبه الفيزيائيون منذ فترة طويلة في أن الحقول المغناطيسية الملتوية تتفاعل بطريقة أو بأخرى مع النسيج المنحني في الزمكان حول الثقب الأسود الدوار لإحداث النفاثات.
باستخدام نماذج حاسوبية مفصلة للغاية ، تمكن كايل بارفري من مركز جودارد لرحلات الفضاء التابع لوكالة ناسا في جرينبيلت بولاية ماريلاند وزملاؤه من محاكاة كيف تؤدي الجسيمات المشحونة بالقرب من حافة الثقب الأسود إلى التواء وتدوير المجالات المغناطيسية ، كما أفاد الباحثون في 23 يناير. في مجلة رسائل المراجعة الفيزيائية. أدرج العلماء أيضًا معلومات من نظرية ألبرت أينشتاين النسبية لأزواج نموذجية من هذه الجسيمات التي تطير في مدارات خاصة. يتم ضبط هذه المدارات بالطريقة الصحيحة بحيث إذا سقط أحد جزيئات الثنائي في الثقب الأسود ، فإن شريكه سيصغر بسرعة فائقة ، دافعًا نفسه باستخدام الطاقة المسروقة من الثقب الأسود نفسه.
وقال تشيخوفسكوي ، الذي لم يشارك في العمل ، إن أي شيء ، حتى كيس من القمامة ، يمكن إطلاقه من مركبة فضائية على أحد هذه المدارات ، وسيعطي السفينة دفعة قوية من الطاقة.
قال بارفري لـ Live Science إن الأساليب الحسابية الجديدة ستساعد الباحثين على دراسة مناطق التيار الكهربائي المكثف بالقرب من حافة الثقب الأسود بشكل أفضل ، والتي يمكن أن تكون مرتبطة بالأشعة السينية وأشعة غاما التي تظهر في الطائرات. بعد ذلك ، يرغب الفريق في تصميم نموذج أكثر واقعية لعملية توليد أزواج الجسيمات المشحونة. وقال بارفري إن ذلك سيسمح لعلماء الفلك بعمل توقعات أفضل بشأن خصائص الطائرة.
وقال بارفري إن هذه النتائج ستساعد العلماء أيضًا على تفسير النتائج من مسألتين ، تلسكوب Event Horizon و GRAVITY ، اللذين يهدفان حاليًا إلى تصوير الظل المصبوب على المواد المحيطة بواسطة الثقب الأسود الهائل في قلب درب التبانة.
