مقراب أفق الحدث

مقراب أفق الحدث 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.
في 10 أبريل 2019، تم نشر أول صورة للثقب الأسود داخل المجرة مسييه 87.
وفي 12 مايو 2022 تم نشرصورة الثقب الأسود الموجود في مركز مجرتنا. كما تم تحديد كتلته بدقة أكبر وتقدر بنحو 3و4 مليون كتلة شمسية.]]
نظرة عامة
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. 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.
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، 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.
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 .
النتائج العلمية
أعلن المرصد عن نتائجه الأولى ضمن مؤتمرات صحفية متزامنة في جميع أنحاء العالم في 10 أبريل 2019. 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.
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. 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.
توفر الصورة اختبارًا لنظرية النسبية العامة لألبرت أينشتاين في ظل ظروف متطرفة. 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. 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».
المؤسسات المساهمة
بعض المؤسسات المساهمة هي:
جامعة آلتو
جامعة برانديز
جامعة بوسطن
مختبر لوس ألاموس الوطني
معهد كاليفورنيا للتقنية
المعهد الكندي للفيزياء الفلكية
الأكاديمية الصينية للعلوم
معهد فيزياء الطاقة العالية
المختبر الرئيسي لبحوث المجرات وعلم الكونيات
المختبر رئيسي لهيكلة تطور الأجرام السماوية
المختبر رئيسي لعلم الفلك الراديوي
مرصد شنغهاي الفلكي
مراصد يونان
المعهد الجغرافي الوطني - إسبانيا
جامعة شالمر للتكنولوجيا، مرصد اونسالا الفضائي
Consejo Nacional de Ciencia y Tecnología
جامعة كورنيل
جوجل للبحث
جامعة هيروشيما
جامعة هواتشونغ للعلوم والتكنولوجيا
الجامعة الوطنية المستقلة في المكسيك
المجلس الأعلى للبحوث العلمية
الجامعة الوطنية المستقلة في المكسيك
المعهد الوطني للفيزياء الفلكية والبصريات والالكترونيات
المعهد الوطني للفيزياء الفلكية (INAF) – معهد علم الفلك الراديوي في بولونيا، مركز ALMA الإقليمي الإيطالي
المعهد الوطني للفيزياء النووية، نابولي
المعهد المشترك ل VLBI في أوروبا
جامعة كوجاكين للهندسة التكنولوجية
المعهد الكوري للفلك وعلوم الفضاء
جامعة لايدن، Allegro/مرصد ليدن
معهد ماكس بلانك لفيزياء خارج الأرض
جامعة نانجينغ
المرصد الوطني الفلكي البصري
المرصد الوطني للراديو الفلكي
جامعة صن يات صن الوطنية
جامعة تايوان الوطنية
المنظمة الهولندية للبحث العلمي
المدرسة الهولندية لأبحاث علم الفلك
جامعة بكين
جامعة رودس
جامعة سيول الوطنية
جامعة الأكاديمية الصينية للعلوم
جامعة توهوكو
جامعة الدراسات العليا للدراسات المتقدمة (SOKENDAI)
معهد الرياضيات الاحصائية
جامعة طوكيو
جامعة كونسبسيون
جامعة بلنسية
كلية لندن الجامعية، مختبر مولارد لعلوم الفضاء
جامعة أمستردام
جامعة كاليفورنيا (بركلي)
جامعة كاليفورنيا (سانتا باربرا)
جامعة إلينوي
جامعة ماساتشوستس في أمهرست
جامعة بريتوريا
جامعة سانت بطرسبرغ الحكومية
جامعة العلوم والتكنولوجيا في كوريا
جامعة العلوم والتكنولوجيا في الصين
جامعة تورنتو
جامعة واترلو
جامعة يونسي
اقرأ أيضا
الرامي A*
المراجع
قراءة متعمقة
غير تقني: الثقب الأسود في مركز مجرتنا (2001)، فولفيو ميليا (مطبعة جامعة برينستون)،
تقني: ثقب المجرة الأسود الفائق (2008)، فولفيو ميليا (مطبعة جامعة برينستون)،
روابط خارجية
"EHT Black Hole Picture", xkcd, 5 April 2019
تلسكوبات تداخل
حاصلون على قلادة ألبرت أينشتاين
WIKISCI-JO