الفلك

هل هناك فرق بين صورة M87 والتنبؤات؟

هل هناك فرق بين صورة M87 والتنبؤات؟

اليوم ، أصدرت EHT (ضبابية إلى حد ما مقارنة بالمحاكاة) صورًا للثقب الأسود M87. هل احتوت الصورة على أي شيء قد يؤدي إلى تصحيح النسبية العامة أم كانت جميع الملاحظات وفقًا لما تم التنبؤ به؟


أكدت الملاحظة بالفعل النسبية العامة ، انظر على سبيل المثال كتبت ليزا غروسمان في أكتوبر 2020 من أجل العلوم ساعدت الصورة الأولى للثقب الأسود في اختبار النسبية العامة بطريقة جديدة

هذه الصورة الأيقونية للثقب الأسود الهائل في مركز المجرة M87 التي تبعد حوالي 55 مليون سنة ضوئية ، أظهرت أن الظل يطابق بشكل وثيق تنبؤات النسبية العامة لحجمه. [...]

على وجه التحديد ، استخدم الباحثون حجم الثقب الأسود لإجراء ما يُعرف باختبار "من الدرجة الثانية" للنسبية العامة بهدف تعزيز الثقة في النتيجة. تقول Lia Medeiros عضو فريق EHT من معهد الدراسات المتقدمة في برينستون بولاية نيوجيرسي: "لا يمكن فعل ذلك فعلاً في النظام الشمسي" لأن مجال الجاذبية ضعيف جدًا.


النفاثة الضوئية لـ M87

ظهر التلميح الأول للدور المهم الذي يمكن أن يتخذه طرد المادة من النوى النشطة ، في وقت لاحق ، في اكتشاف التدفق (الموصوف في ذلك الوقت بأنه "شعاع مستقيم فضولي") على الصور التي تم التقاطها باستخدام كروسلي 0.9 متر من Lick Observatory عاكس في عام 1918. لم تتضح أهميته إلا من خلال تحديد M87 مع المصدر الراديوي Virgo A ، والاعتراف بأن العديد من المجرات الراديوية والكوازارات تظهر نفاثات ذات خصائص راديوية مماثلة. ومع ذلك ، لا يوجد أي انبعاث في الضوء المرئي عن بعد ساطع مثل ذلك من M87 ، ولا يمكن دراسة أي منها بسهولة بمثل هذه التفاصيل الرائعة. تظهر هذه الهياكل جيدًا في صورة HST المركبة هذه - التوسع المفاجئ للطائرة في ألمع عقدة ، والأقواس اللامعة التي تشبه موجات الصدمة ، والأنماط الحلزونية المعقدة بالقرب من النواة. يجب أن تملأ المقارنة التفصيلية لهذه الصور مع الملاحظات الراديوية صورتنا عن المكان الذي تحصل فيه الجسيمات النفاثة على طاقتها ومدى سرعة تحركها للخارج ، وهما من أهم الأشياء المجهولة في دراسة تدفق الكتلة والطاقة من النوى النشطة.

تم توفير هذه الصورة بواسطة John Biretta. إنه مركب لوني من صور HST WFPC2 المكدسة في الأشعة فوق البنفسجية القريبة والأشعة تحت الحمراء القريبة (عند حوالي 2900 و 8000 أنجسترومس) ، لذا فإن مزيج الألوان ليس تمامًا ما سينتجه اختيار المرشح المرئي البحت. ومع ذلك ، فإن اختلاف اللون بين النجوم القديمة المهيمنة على المجرة والضوء الأزرق للطائرة (يميل إلى البنفسجي في هذا العرض) واضح. الأجسام الصغيرة المنتشرة حول مجال الرؤية هي بضعة من آلاف الحشود النجمية الكروية في M87 نفسها.


هل هناك فرق بين صورة M87 والتنبؤات؟ - الفلك

في أبريل 2019 ، أصدر العلماء أول صورة لثقب أسود في المجرة M87 باستخدام Event Horizon Telescope (EHT). يزن هذا الثقب الأسود الهائل 6.5 مليار مرة كتلة الشمس ويقع في مركز M87 ، على بعد حوالي 55 مليون سنة ضوئية من الأرض.

يقوم الثقب الأسود الهائل بتشغيل نفاثات من الجسيمات التي تنتقل بسرعة الضوء تقريبًا ، كما هو موضح في أحدث بيان صحفي لدينا. تنتج هذه النفاثات ضوءًا يمتد على كامل الطيف الكهرومغناطيسي ، من موجات الراديو إلى الضوء المرئي إلى أشعة جاما.

لاكتساب نظرة ثاقبة على خصائص الثقب الأسود والمساعدة في تفسير صورة EHT ، نسق العلماء الملاحظات مع 19 من أقوى التلسكوبات في العالم على الأرض وفي الفضاء ، وجمعوا الضوء من جميع أنحاء الطيف. هذه هي أكبر حملة مراقبة متزامنة يتم إجراؤها على الإطلاق على ثقب أسود فائق الضخامة بطائرات.


تضمنت تلسكوبات ناسا المشاركة في حملة المراقبة هذه مرصد شاندرا للأشعة السينية ، وتلسكوب هابل الفضائي ، ومرصد نيل جيريلز سويفت ، ومصفوفة التلسكوب الطيفي النووي (نوستار) ، وتلسكوب فيرمي لأشعة غاما الفضائي.

بدءًا من الصورة الأيقونية لـ EHT لـ M87 ، يأخذ مقطع فيديو جديد المشاهدين في رحلة عبر البيانات من كل تلسكوب. يُظهر الفيديو بيانات عبر العديد من العوامل ذات المقياس العشرة ، لكل من الأطوال الموجية للضوء والحجم المادي. يبدأ التسلسل مع صورة EHT للثقب الأسود في M87 والتي تم إصدارها في أبريل 2019 (تم الحصول على البيانات في أبريل 2017). ثم ينتقل عبر الصور من مصفوفات التلسكوبات الراديوية الأخرى من جميع أنحاء العالم ، متحركًا إلى الخارج في مجال الرؤية أثناء كل خطوة. (مقياس عرض المربعات مُعطى بالسنوات الضوئية في الركن الأيمن السفلي).

بعد ذلك ، يتغير العرض إلى التلسكوبات التي تكتشف الضوء المرئي (هابل وسويفت) والأشعة فوق البنفسجية (سويفت) والأشعة السينية (شاندرا ونوستار). تنقسم الشاشة لإظهار كيفية مقارنة هذه الصور ، التي تغطي نفس المساحة من السماء في نفس الوقت ، مع بعضها البعض. ينتهي التسلسل بإظهار تلسكوبات أشعة جاما على الأرض ، وما اكتشفه فيرمي في الفضاء من هذا الثقب الأسود ونفاثه.

خلال التسلسل ، يزداد حجم أصغر التفاصيل التي يمكن للمصفوفة أو التلسكوب رؤيتها بمقدار كبير. على سبيل المثال ، أصغر التفاصيل التي يمكن أن تراها EHT و Chandra و Fermi هي 0.0067 و 130 و 330.000 سنة ضوئية على التوالي. يمكن لـ EHT فقط اكتشاف ظل الثقب الأسود ، وعلى الطرف الآخر ، لا يستطيع Fermi تحديد ما إذا كان انبعاث أشعة جاما الذي يكتشفه يأتي من مناطق قريبة من الثقب الأسود ، أو من الطائرة النفاثة.

تم جمع البيانات من قبل فريق مكون من 760 عالما ومهندسا من ما يقرب من 200 مؤسسة ، 32 دولة أو منطقة ، باستخدام مراصد تمولها وكالات ومؤسسات في جميع أنحاء العالم. تركزت الملاحظات من نهاية مارس إلى منتصف أبريل 2017.

رسالة مجلة الفيزياء الفلكية التي تصف هذه النتائج متاحة هنا. تمت قيادة هذه الورقة من قبل 33 عضوًا من مجموعة عمل EHT متعددة الموجات ، وتضمين كمؤلفين مشاركين أعضاء في التعاونات التالية: تعاون تلسكوب أفق الحدث بأكمله ، وتلسكوب فيرمي الكبير ، وتعاون سعادة الدكتور ، وتعاون ماجيك ، وتعاون فيريتاس ، وتعاون EAVN. منسقو مجموعة عمل العلوم متعددة الموجات EHT هم Sera Markoff و Kazuhiro Hada و Daryl Haggard ، بالإضافة إلى تنسيق العمل على الورقة. كما نسق خوان كارلوس ألجابا وميسلاف بالوكوفيتش العمل على الورقة.

تضمنت حملة 2017 عددًا كبيرًا من المراصد والتلسكوبات. في الأطوال الموجية الراديوية ، تضمنت: الشبكة الأوروبية طويلة جدًا لقياس التداخل (VLBI) (EVN) في 9 مايو 2017 ، مصفوفة الحساسية العالية (HSA) ، والتي تتضمن المصفوفة الكبيرة جدًا (VLA) وهوائي Effelsberg 100m والمحطات العشر من المرصد الوطني لعلم الفلك الراديوي (NRAO) مصفوفة خط الأساس الطويلة جدًا (VLBA) في 15 و 16 و 20 مايو ، استكشاف VLBI لعلم الفلك الراديوي (VERA) على مدار 17 وقتًا مختلفًا في 2017 شبكة VLBI الكورية (KVN) على مدى سبع فترات بين مارس وديسمبر ، شبكة VLBI لشرق آسيا (EAVN) و KVN و VERA Array (KaVA) ، أكثر من 14 حقبة بين مارس ومايو 2017 ، VLBA في 5 مايو 2017 Global Millimeter-VLBI-Array (GMVA) في 30 مارس 2017 مصفوفة Atacama Large Millimeter / submillimeter Array (ALMA) صفيف المليمترات (SMA) كجزء من برنامج المراقبة المستمر. في الأطوال الموجية فوق البنفسجية (UV) ، اشتملت على مرصد Neil Gehrels Swift (Swift) مع ملاحظات متعددة بين 22 مارس و 20 أبريل 2017 وبأطوال موجية بصرية: Swift و Hubble Space Telescope في 7 و 12 و 17 أبريل 2017. ( تم استرداد بيانات هابل من أرشيف هابل لأنها كانت جزءًا من برنامج مراقبة مستقل.) في الأطوال الموجية للأشعة السينية ، اشتملت على مرصد شاندرا للأشعة السينية في 11 و 14 أبريل 2017 مصفوفة التلسكوب الطيفي النووي (نوستار) في أبريل 11 و 14 ، 2017 و Swift. في الأطوال الموجية لأشعة جاما ، اشتملت على Fermi من 22 مارس إلى 20 أبريل 2017 النظام المجسم عالي الطاقة (H.

يدير مركز مارشال لرحلات الفضاء التابع لناسا في هنتسفيل ، ألاباما ، برنامج شاندرا لمديرية المهام العلمية التابعة لناسا في واشنطن. يتحكم مرصد سميثسونيان للفيزياء الفلكية في كامبريدج ، ماساتشوستس ، في علوم تشاندرا وعمليات الطيران.

مجموعة عمل EHT متعددة الأطوال الموجية (MWL) هي مجموعة من أعضاء EHT Collaboration والشركاء الخارجيين الذين يعملون معًا لضمان تغطية النطاق العريض MWL أثناء حملات EHT ، لزيادة المخرجات العلمية. يشمل تعاون EHT أكثر من 300 باحث من إفريقيا وآسيا وأوروبا وأمريكا الشمالية والجنوبية. يعمل التعاون الدولي على التقاط أكثر صور الثقب الأسود تفصيلاً التي تم الحصول عليها على الإطلاق من خلال إنشاء تلسكوب افتراضي بحجم الأرض. بدعم من الاستثمار الدولي الكبير ، يربط EHT التلسكوبات الحالية باستخدام أنظمة جديدة و [مدش] مما يخلق أداة جديدة بشكل أساسي تتمتع بأعلى قوة حل زاوي تم تحقيقها حتى الآن.


نفاثة نسبية M87

صادف أن التقطت M87 الليلة مع RASA 8. كان لدي كاميرا 294 ، والتي تتميز بدقة أقل بكثير من 183 التي أستخدمها عادةً. كنت أرغب في معرفة ما إذا كان بإمكاني اكتشاف الطائرة النسبية ، لأن شخصًا ما في المنتدى لم يكن متأكدًا مما إذا كان RASA 8 يمكنه فعل ذلك. كانت الرؤية جيدة ولكنها ليست رائعة - FHWM بين 3 و 4.

تم تكبير هذا العرض بنسبة 400٪ من 294 FoV. أنا واثق من أنه يمكنني الحصول على مزيد من التفاصيل مع 183 ، ولكن على الأقل أعرف أن التكبير يحافظ على جودة صورة جيدة بما يكفي مع البصريات للكشف عنها. تعريضان ثانيتان ، احصل على 350 ، 10 دقائق مع مرشح نوع Optolong Pro LPR.

سوف تحتاج إلى تكبير لرؤية هذا. افتح الصورة في نافذة منفصلة أو احفظها وافعلها من المحلية.

الصور المصغرة للصور المرفقة

حرره SanjeevJoshi ، 07 مارس 2021 - 03:40 صباحًا.

# 2 هافسمان

# 3 سانجيفجوشي

طيب لول ، وأضاف محصول أكبر.

# 4 dcweaver

هذا جيد حقًا مع 294 ، حتى مع التكبير! سيكون من المثير للاهتمام أن نرى كيف سيبدو مع 183 بكسل وأصغر حجمًا. عمل رائع!

# 5 alphatripleplus

لقد حفظتها وقمت بالتكبير ، لكنني لا أرى الطائرة. ربما أحتاج إلى مجموعة جديدة من النظارات رغم ذلك؟

# 6 سانجيفجوشي

لول ألفا تشد ساقي قائلةً صغيرة جدًا بحيث لا يمكن نشرها هنا.

# 7 غاريشو

هناك العديد من المجرات الموجودة في الموضع 5:00 تقريبًا والتي أنا مندهش من أنها غير مرئية في صورتك. أخطأت في فهمها للطائرة عند استخدام ASI178mm الخاص بي على 142mm F3.6. لقد ألهمتني لمحاولة الطائرة مرة أخرى باستخدام 203 مم F4.

راجع للشغل ، تعليقك على ربما عدم رؤيتهم مع RASA هو أحد المخاوف التي أواجهها ويمنعني من طلب RASA 11. ويأسف لعدم تمكني من الحصول على مناظر جيدة للأجسام الصغيرة مثل Planetary Nebulae ، إلخ. .

# 8 سانجيفجوشي

هناك العديد من المجرات الموجودة في الموضع 5:00 تقريبًا والتي أنا مندهش من أنها غير مرئية في صورتك. أخطأت في فهمها للطائرة عند استخدام ASI178mm الخاص بي على 142mm F3.6. لقد ألهمتني لمحاولة الطائرة مرة أخرى باستخدام 203 مم F4.

راجع للشغل ، تعليقك على ربما عدم رؤيتهم مع RASA هو أحد المخاوف التي أواجهها ويمنعني من طلب RASA 11. ويأسف لعدم تمكني من الحصول على مناظر جيدة للأجسام الصغيرة مثل Planetary Nebulae ، إلخ. .

غاري

حسنًا ، هل يمكنك تأكيد معرفات تلك المجرات؟ هناك القليل بالتأكيد. عندما أستخدم تعرضًا منخفضًا ، وكسبًا معتدلًا ، وتمتد لتحسين M87 مع 294 ، لا يكون التعرض الكافي لإبراز التفاصيل في الآخرين. لكنني سأقوم بتحديد هويتهم ونشرها مرة أخرى هنا

لقد حصلت على منظر رائع للعديد من المجرات باستخدام Markarian Chain بالإضافة إلى العديد من المجرات الأخرى في عرض واحد ، لذلك كنت ببساطة أقوم بحل سؤال الدقة باستخدام 294 لطائرة M87. هذا هو الإعداد الأكثر صعوبة للمحاولة.

جلستي التالية مع 183 لمجرة ، سأقوم بنشر المقارنة.

بقلم سانجيف جوشي ، 07 مارس 2021-11: 34 صباحًا.

# 9 dcweaver

قمت بعمل اقتصاص سريع وعلق على صورتك. يمكنك رؤية خرطوم خافت حيث من المفترض أن يكون. إنه لأمر رائع أنه يمكنك رؤية أي شيء على الإطلاق بمقياس بكسل كبير. يجب أن يحسن 183 الدقة إذا سمحت رؤية الظروف بذلك.

حرره dcweaver ، 07 آذار (مارس) 2021 - 11:48 صباحًا.

# 10 Broglock

لطيف جدا! لقد قمت للتو بالتكبير من المتصفح وبدأت ألاحظ ذلك منذ 200٪ ، رائع!

# 11 سانجيفجوشي

لطيف جدا! لقد قمت للتو بالتكبير من المتصفح وبدأت ألاحظ ذلك منذ 200٪ ، رائع!

TY. أحتاج إلى إجراء مقياس مناسب مقارنة ببرنامج علم الفلك. الصورة المنشورة تم اقتصاصها بالفعل ، وأعتقد أنه ربما يمثل ربع إلى سدس الصورة الأصلية.

# 12 DSO_Viewer

لقد رأيت العديد من الصور مع M87 وهي طائرة وأعرف مكان البحث عن الطائرة. لقد حاولت جاهدًا على صورتك ولم تكن الطائرة موجودة. لا أعتقد أنها الكاميرا لأنني رأيت بوضوح الطائرة التي تستخدم هذه الكاميرا 294MC باستثناء البعد البؤري الأطول ، والذي كان C11. الطول البؤري لـ RASA قصير جدًا لهذا الغرض.

حرره DSO_Viewer ، 07 مارس 2021 - 01:11 مساءً.

# 13 لاري ف

ليست الطائرة ، فقط هاتين المجرتين بدقة منخفضة. ألق نظرة أفضل عليها على موقع CDS http: //cdsportal.u-s. الاب /؟ الهدف = M87. ستحتاج إلى مجال رؤية أضيق كثيرًا وأشك في أن RASA يمكنها تحقيق ما تحتاجه.

في صور CDS ، حدد صورة GALEX. أعتقد أن الطائرة مرئية على تلك الصورة (UV) لكنها في الغالب هي ميزة راديو ، إشعاع السنكروترون من الإلكترونات في المجال المغناطيسي القوي للطائرة.

# 14 سانجيفجوشي

لقد رأيت العديد من الصور مع M87 وهي طائرة وأعرف مكان البحث عن الطائرة. لقد حاولت جاهدًا على صورتك ولم تكن الطائرة موجودة. لا أعتقد أنها الكاميرا لأنني رأيت بوضوح الطائرة التي تستخدم هذه الكاميرا 294MC باستثناء البعد البؤري الأطول ، والذي كان C11. الطول البؤري لـ RASA قصير جدًا لهذا الغرض.

ستيف

قمت بتنزيلها والتحقق منها؟ إنه أمر غريب نوعًا ما لأنني أستطيع رؤيته بوضوح ، والبعض الآخر يمكنه ذلك أيضًا. لكن اثنين منكم غير قادرين على رؤيته. من المؤكد أنه ليس كثيرًا لأنه عرض مجال واسع بأقل دقة ممكنة. أتساءل عما إذا كان هذا هو الفرق في دقة شاشة الكمبيوتر.

بقلم سانجيف جوشي ، 07 مارس 2021-03:56 مساءً.

# 15 سانجيف جوشي

ليست الطائرة ، فقط هاتين المجرتين بدقة منخفضة. ألق نظرة أفضل عليها على موقع CDS http: //cdsportal.u-s. الاب /؟ الهدف = M87. ستحتاج إلى مجال رؤية أضيق كثيرًا وأشك في أن RASA يمكنها تحقيق ما تحتاجه.

في صور CDS ، حدد صورة GALEX. أعتقد أن الطائرة مرئية على تلك الصورة (UV) لكنها في الغالب هي ميزة راديو ، إشعاع السنكروترون من الإلكترونات في المجال المغناطيسي القوي للطائرة.

عظيم شكرا لك. بالتأكيد لا تحاول مطابقة ما يمكن أن يفعله نظام F10 بكاميرا عالية الدقة. يمكنني استخدام F10 الخاص بي لذلك. القيد الخاص بتصوير FoV الصغير هو تكرار آخر على دقة الكاميرا.

# 16 dcweaver

لحسن الحظ ، من السهل التحقق من هذا ، إذا كنت على استعداد للقيام بالواجب المنزلي. هناك العديد من الصور المنتشرة عبر المنتدى والإنترنت والتي يمكن استخدامها مع أداة حل الألواح الإلكترونية Astronomy.net لتحديد ما إذا كانت وحدات البكسل المعنية هي في الواقع الطائرة. ستحدد هذه الأداة عبر الإنترنت الكائنات المحيطة بحيث يمكن مطابقتها مع الصور الأخرى. كما أنه يرسل الصورة التي تم حلها إلى تلسكوب AAS WorldWide ، ويوجهها ، ويمزجها مع صور المسح لهذا الجزء من السماء. يمكنك تحويل المزج لأعلى أو لأسفل لرؤية الاستطلاع فقط ، أو الصورة فقط ، أو مزيج من الاثنين.


الطائرة موازية للخط المرجعي في رسالتي السابقة. يحتوي الخط المرجعي على النجم HD108915 ، والذي يعمل كرأس سهم ، مما يشير إلى اتجاه الطائرة بعيدًا عن قلب M87. يمكن تشكيل خط مرجعي آخر باستخدام HD108915 و NGC4478. يكون التدفق عموديًا تقريبًا على هذا الخط المرجعي (ولكن ليس تمامًا).


تُظهر الصورة المعنية عدة وحدات بكسل في الموقع الصحيح ، بالاتجاه الصحيح ، والتي التقطت الضوء من شيء بعيد عن المركز من قلب M87. Larry F - صورة GALEX التي ذكرتها هي تأكيد آخر على أن هذه في الموقع والاتجاه الصحيحين.


لقد رأيت عدة أمثلة على خطأ في التطابق مع هذا الشيء. عادة ما تأتي من صورة شديدة التعريض ، والتي تبرز مجرتين صغيرتين ، UGC7652. نظرًا لفرط التعريض الضوئي للصورة ، فإن نواة M87 تبدو كبيرة جدًا ، ويبدو أن المجرات تنبثق من القلب. الخط الذي يتكون من قلب M87 وهذه المجرات لها اتجاه هو & gt 45 درجة من التدفق الحقيقي ، مشيرًا إلى الجانب المقابل من NGC4478.


تحتاج إلى اللعب ، قم بتوصيل النقاط باستخدام عدة أدوات ، لكن الصورة المعنية تظهر تلميحًا للطائرة. إنه في المكان المناسب وله الاتجاه الصحيح.


شاندرا وتلسكوب أفق الحدث

هناك الكثير من الكليشيهات التي يتم طرحها عند الحديث عن الاكتشافات العلمية الكبيرة. غالبًا ما يتم استخدام كلمات مثل "اختراق" أو "تغيير اللعبة". إنهم يجذبون انتباه الناس ، لكن من النادر جدًا أن يتقدموا بطلبات.

إعلان اليوم عن أول صورة تم التقاطها على الإطلاق لثقب أسود (بتعبير أدق ، ظلها) يرتقي حقًا إلى هذا المعيار. بحكم التعريف ، لا شيء ولا حتى الضوء يمكنه الهروب من قبضة الجاذبية للثقب الأسود. ومع ذلك ، هذا صحيح فقط إذا اقتربت أكثر من اللازم ، والحدود بين ما يمكن وما لا يمكن الهروب يسمى أفق الحدث.

تم الحصول على هذه الصورة المظلمة لأفق الحدث للثقب الأسود الهائل في وسط المجرة Messier 87 (M87 اختصارًا) بواسطة Event Horizon Telescope (EHT) ، وهو تعاون دولي يشمل دعمه مؤسسة العلوم الوطنية. هذا الإنجاز هو بالتأكيد اختراق ، ونحن في مرصد Chandra X-ray التابع لناسا نهنئ ونشيد بمئات العلماء والمهندسين وغيرهم ممن عملوا على Event Horizon Telescope للحصول على هذه النتيجة غير العادية.

كما تم توثيقه جيدًا في إعلان اليوم ، فقد تطلب الأمر جهدًا وتنسيقًا ملحوظين من العلماء والمنظمات حول العالم حتى تتاح الفرصة لتحقيق ذلك. تنبع النتيجة التي تم الإعلان عنها من حملة مراقبة خلال أبريل 2017 ، عندما رصدت هذه الشبكة العالمية من أطباق الراديو M87 معًا.

لكن شاندرا لم تكن مجرد متفرج! بدلاً من ذلك ، بفضل الجهود البطولية التي بذلها المنظمون في مهمة Chandra و EHT ومصفوفة التلسكوب الطيفي النووي (NuSTAR) التابعة لناسا ، بالإضافة إلى مجموعة العمل متعددة الأطوال الموجية التابعة لـ EHT ، تم استخدام Chandra لمراقبة M87 وأهداف أخرى أثناء حملة EHT. في حين أن Chandra لا تستطيع رؤية الظل نفسه ، فإن مجال رؤيتها أكبر بكثير من نظارة EHT ، لذلك يمكن لـ Chandra عرض الطول الكامل لنفث الجسيمات عالية الطاقة التي تطلقها المجالات المغناطيسية والتثاقلية الشديدة حول الثقب الأسود. تمتد هذه الطائرة النفاثة لأكثر من 1000 سنة ضوئية من مركز المجرة.

لاستخدام القياس ، ضع في اعتبارك عازف بوق في قاعة للحفلات الموسيقية: توفر بيانات EHT المأخوذة من التلسكوبات الراديوية حول العالم عرضًا عن قرب لسان الحال (أصل الصوت ، مثل "المحرك المركزي" لـ M87) . على النقيض من ذلك ، تكشف بيانات Chandra عن الموجات الصوتية أثناء انتقالها عبر البوق وتردد صداها حول قاعة الحفلات الموسيقية. (كما هو الحال مع العديد من التشبيهات ، المقياس ليس دقيقًا). نحتاج إلى هاتين القطعتين لفهم الصوت تمامًا. (للحصول على تشبيه موسيقي لقياس التداخل و EHT من كاتي بومان من CfA ، راجع https://youtu.be/t5cSBmGkW3E).

بالنسبة للتحقيق في الثقب الأسود في M87 ، كان Chandra في القضية لبعض الوقت. أولاً ، لنبدأ ببعض الأساسيات. M87 هي مجرة ​​إهليلجية في مجموعة مجرات العذراء ، على بعد حوالي 60 مليون سنة ضوئية من الأرض. لسنوات ، عرف العلماء أن ثقبًا أسود هائلاً تزن عدة مليارات من كتلة الشمس يقع في مركز M87.

يحيط بالمجرة الإهليلجية خزان من الغاز بملايين الدرجات ، والذي يضيء بشكل ساطع في ضوء الأشعة السينية. أعطت دراسات شاندرا لهذا الغاز الساخن علماء الفلك نظرة ثاقبة لسلوك وخصائص الثقب الأسود العملاق. على سبيل المثال ، استخدم علماء الفلك بيانات شاندرا لاكتشاف التموجات في الغاز الساخن ، والتي توفر دليلًا على الانفجارات المتكررة من الثقب الأسود كل 6 ملايين سنة تقريبًا أو نحو ذلك. (كإضافة إلى القياس الموسيقي ، فإن هذه التموجات تمثل موجات صوتية في الغاز الساخن. وبما أنها غير متساوية ، فمن المحتمل أن تكون "النغمة" عبارة عن ضوضاء غير متناغمة وليست نغمة نغمة ، والعديد من الأوكتافات أقل من عتبة السمع البشري. )

بالنظر إلى أن Chandra كان مستكشفًا للثقب الأسود منذ إطلاقه في عام 1999 ، فليس من المستغرب أن يستخدمه علماء الفلك لزيادة الإنجاز المذهل والصعب لالتقاط صورة لأفق حدث للثقب الأسود.

نيابة عن مجموعة العمل متعددة الطول الموجي التابعة لـ EHT ، وضع الدكتور جوي نيلسن من جامعة فيلانوفا ومعاونيه طلبًا للحصول على ما يسمى بالوقت التقديري للمدير لمراقبة M87 بالتزامن مع EHT. في حين يتم اتخاذ قرار بشأن معظم ملاحظات تشاندرا أثناء عملية الاقتراح ومراجعة الأقران ، يتم تخصيص بعض الوقت للملاحظات غير المتوقعة أو في الوقت المناسب.

منحت مديرة Chandra Belinda Wilkes لنيلسن وزملائه ما يقرب من 30.000 ثانية من وقت المراقبة على M87 خلال أبريل 2017. كان الأمل في أن تكشف بيانات Chandra عما إذا كان M87 قد حدث توهج أو انفجار في الأشعة السينية خلال ذلك الوقت. قد ترتبط أي اختلافات بالأشعة السينية مؤقتًا بما كان EHT يراه قريبًا مكانيًا من أفق الحدث (أي في صوره). هل كانت المادة تتساقط بنشاط على الثقب الأسود بينما كانت EHT تحصل على صورتها الثورية؟ ما الذي كان يحدث للجسيمات النشطة القريبة والبعيدة عن أفق الحدث خلال هذا الوقت؟

قال نيلسن: "تمثل ملاحظات شاندرا للأشعة السينية المنسقة مع EHT فرصة مثيرة لربط النقاط بين انبعاث الطاقة العالية وفيزياء التراكم والقذف في أفق الحدث".

استخدم Neilsen ، وطالبة Villanova الجامعية Jadyn Anczarski ، ومساعدوهما Chandra و NuSTAR لقياس سطوع الأشعة السينية للطائرة ، وهي نقطة بيانات استخدمها علماء EHT لمقارنة نماذجهم للطائرة والقرص بملاحظات EHT. أسئلة مستقبلية قد تساعد بيانات Chandra في استكشاف ما يلي: كيف تسرع الثقوب السوداء بعض الجسيمات إلى طاقات عالية جدًا رآها العلماء؟ كيف ينتج الثقب الأسود النفاثات المذهلة التي درسها تشاندرا وهابل لسنوات عديدة؟ هل يمكن للبيانات الواردة من مرصد شاندرا ونوستار التابع لناسا أن تساعد في لعب دور في تحديد المزيد عن الفيزياء في هذه البيئة؟

سوف يدرس العلماء صورة EHT الجديدة والأوراق التي يتم نشرها فيما يتعلق بهذه النتيجة لأسابيع وشهور وحتى سنوات قادمة. أثناء قيامهم بذلك ، سيستمرون في جذب كل مورد يمكنهم - بما في ذلك صائد الثقب الأسود الشهير ، مرصد شاندرا للأشعة السينية - لمعرفة أكبر قدر ممكن عن هذه الأشياء الغريبة والرائعة.

هل لديك أسئلة حول هذه النتيجة الجديدة؟ قم بزيارة مرصد Chandra X-ray التابع لناسا على Twitter (chandraxray) مع # EHTBlackHoleQ & ampA بعد المؤتمر الصحفي في الساعة 10:30 صباحًا بالتوقيت الشرقي يوم 10 أبريل لحضور جلسة أسئلة وأجوبة مباشرة مع الدكتور جوي نيلسن.


اعتمادات الصورة

علم التنجيم هو العلوم الزائفة التي تدعي أن مواقع الأجرام السماوية لها تأثير على حياة البشر والأحداث على الأرض.

منذ زمن بعيد ، كان علم الفلك وعلم التنجيم متشابهين. درس الناس حركات الكواكب وكانوا يأملون في استخدامها للتنبؤ ليس فقط بسلوك السماء ، ولكن أيضًا بالحروب والكوارث الطبيعية وصعود وسقوط الملوك والأمور الأرضية الأخرى. ومع ذلك ، في وقت قريب من يوهانس كيبلر ، وجاليليو جاليلي ، وإسحاق نيوتن ، أدرك علماء الفلك أن علم التنجيم كان أساسًا هراء. منذ ذلك الوقت ، كانت المهمة الأساسية لعالم الفلك هي استخدام الفيزياء لفهم ما يجري في السماء.

مع ذلك ، تمسك بعض الناس بعلم التنجيم. يستخدم المنجمون برامج الكمبيوتر التي تخبرهم بمواقع الكواكب (باستخدام عمل العلماء الحقيقيين بالمناسبة) ، ولا ينظرون من خلال التلسكوبات أو يتعرفون على النجوم والكواكب والمجرات وما إلى ذلك كما يفعل علماء الفلك - ربما باستثناء المتعة. .

يحتوي علم التنجيم على العديد من زخارف العلوم الحقيقية ، مثل الرياضيات والرسوم البيانية المعقدة والمفردات المتخصصة ، لكن المنجمين لا يتبعون المنهج العلمي. يقوم العلماء الحقيقيون بإجراء قياسات دقيقة في دراسات جيدة التحكم. لا يقوم المنجمون بإجراء تجارب لإثبات نظرياتهم. بدلاً من ذلك ، يحبون أن يقدموا الأدلة القولية- قصص يحكيها الناس عن مدى دقة علم التنجيم في اعتقادهم. الأدلة القصصية غير مقبولة في العلم الحقيقي لأنه من السهل جدًا استبعاد جميع التجارب السلبية التي يمر بها الناس ، والناس ليسوا جيدين جدًا في تذكر التجارب والإبلاغ عنها بدقة.

لا تشير إلى عالم الفلك كعالم منجم!

تم آخر تحديث لهذه الإجابة في 17 حزيران (يونيو) 2015.

عن المؤلف

بريت شارينجهاوزن

يدرس بريت حلقات زحل. حصلت على درجة الدكتوراه من جامعة كورنيل عام 2006 وهي الآن أستاذة في كلية بلويت في ويسكونسون.


هل هناك فرق بين صورة M87 والتنبؤات؟ - الفلك

الصورة المقدمة في مؤتمر صحفي اليوم بالتعاون مع Event Horizon Telescope هي نتيجة التعاون بين العديد من العلماء حول العالم بقيادة مدير EHT Shep Doeleman. كانوا قادرين على القيام بذلك باستخدام التقنية المعروفة باسم قياس التداخل الأساسي الطويل جدًا (VLBI).

تنشئ هذه التقنية أداة بأعلى دقة زاوية ممكنة (أصغر زاوية فصل بين الكائنات حيث يمكننا تمييز الميزات). باستخدام هذه التقنية ، تمكن علماء الفلك من رؤية تفاصيل جسم يبعد بسنوات ضوئية.

أولاً ، كشفوا عن الصورة التي تم إنشاؤها من خلال مراقبة المنطقة القريبة من الثقب الأسود في مركز المجرة M87.

صورة فوتوغرافية تعاونية Horizon Telescope Collaboration.

في نظر عامة الناس ، قد لا يكون ما سبق مثيرًا للإعجاب. لأكون صريحًا ، لن يكون هناك طالب جامعي مهتم بالكاد في علم الفلك لإغلاق هواتفهم.

ومع ذلك ، فإن ما وصفه EHT جيدًا في العرض التقديمي هو مقدار العمل الذي استغرقه العديد من العلماء والمهندسين. هذه ليست صورة بمعنى ما تحصل عليه من الكاميرا الرقمية. هذا قياس دقيق لمجال الإشعاع ، الضوء ، بالقرب من الثقب الأسود. يبدو أن المسارات التي تتبعها بالقرب من الثقب الأسود تتوافق مع تلك التي تنبأت بها نظرية النسبية العامة لأينشتاين. نظرية تم اقتراحها قبل 100 عام تقريبًا.


سُئل عن سبب عدم إجابة صورة القوس A * Shep Doeleman على هذا بسبب الطبيعة الديناميكية لتخيلها. بعبارات بسيطة. الأب يبتعد عن شيء كلما تحركت في مجال رؤيتك. في علم الفلك ، قد يعني هذا أنه قد يكون من الأسهل التقاط صورة ثابتة لجسم ما على مسافة أكبر.

الآثار النظرية.

عدم العثور على انحرافات كبيرة عن النسبية العامة يقتل العديد من البدائل الجذرية للنسبية العامة أو يقيدها قليلاً. وهي نماذج الجاذبية المعدلة التي تسعى إلى تفسير المادة المظلمة والطاقة المظلمة. بالنظر إليها ، للوهلة الأولى ، فإن نماذج الجاذبية المعدلة الوحيدة التي قد تنجو من هذا الاختبار هي تلك المعروفة باسم f of R gravity ومتغيراتها

نظريات الجاذبية الكمية (حلقة الجاذبية الكمومية ونظرية الأوتار و / أو نظرية المجال الكمي الجاذب (بنروز وآخرون) أو نظرية المجال الكمي النسبي ، ربما لم يتم اختبارها من خلال هذه الملاحظة. بما أن تنبؤاتهم في هذه المقاييس الحجمية لن تنحرف عن النسبية العامة. يخضع انتشار الضوء على مقاييس الطول هذه من هنا للجاذبية التي وصفتها النسبية العامة. ومع ذلك ، قد تكون الملاحظات المستقبلية مفصلة بما يكفي للحصول على فكرة حول الجاذبية الكمية.

وبالتالي ، فإن هذا ليس له آثار على الجدل حول الجدار الناري للثقب الأسود. سيكون جدار الحماية حول الثقب الأسود شيئًا يمكنك رؤيته إذا سقطت في الثقب إذا كان موجودًا. (أعتقد أنها تفعل فيزياء الكم جميعًا ولكنها تتطلب ذلك ، لكن هذه مسألة محل نقاش ساخن).

تحتوي قناة YouTube Veritasium على مقطع فيديو مثير للاهتمام حول هذا الموضوع.

أنا حاليًا أستاذ مساعد في كلية DuPage. يركز أبحاثي على الفيزياء الفلكية من تكوين النجوم الهائل إلى فيزياء الجسيمات الفلكية.


التوقعات والبقع الرمادية


الزوجة: نعم ، إنها لطخة أخرى
أنا: لكن هذه لطخة خاصة. هل ترى أي شيء غير عادي حيال ذلك.


الزوجة: هناك خط يخرج منه
أنا: بنغو! (بابتسامة كبيرة)


توضح هذه المحادثة اختلافًا في التوقعات يمكن أن يؤدي في النهاية إلى الرضا عن الهواية. توقعت زوجتي أن تبدو الصور مثل صور تلسكوب هابل الفضائي. توقعاتي أقل بكثير ، لأنني حاولت أن أنظر إلى DSO من خلال عدسة من الفناء الخلفي الملوث للضوء ، ورأيت لطخة رمادية ، أو لا شيء على الإطلاق. الشيء المضحك هو أنها كانت تنظر معي عادة من خلال العدسة ، وتعتقد أن توقعاتها ستكون أقل الآن أيضًا. أعتقد أنها تحب أن تستمر مضايقات اللطخة الرمادية. بغض النظر ، فإن التوقعات تقف بيننا وبين أموالنا. يتطلب قانون التوقعات أنه يجب تخفيض المرء للوصول إلى توقعات التوازن ، أو المال. غالبًا ما يتم تقليل هذا الأخير. نحن نرمي الأموال على المعدات في محاولة لتلبية توقعاتنا.


اللطخة التي شعرت بالخروج منها كانت المجرة M87. إنه هدف غير مثير للاهتمام إلى حد ما إلا إذا كنت تعرف ما الذي تبحث عنه. على السطح ، إنها مجرد مجرة ​​لامعة ذات مظهر ملطخ ، من بين العديد من المجرات الأخرى التي لديها ميزات أكثر إثارة للاهتمام. لكن كما أخبرت زوجتي ، هذا خاص. لاحظت ذلك على الفور. تحتوي هذه المجرة على ثقب أسود في مركزها ، يتغذى ، أو على الأقل كان يتغذى منذ 55-60 مليون سنة عندما غادرت الفوتونات الملتقطة في الصورة المنزل. يبصق هذا الثقب الأسود الجائع بعضًا مما يستهلكه بالقرب من سرعة الضوء ، ويشكل طائرة نفاثة نسبية تمتد عبر أكثر من 700 سنة ضوئية من جوارها.


كان M87 هدفًا ممتعًا بالنسبة لي مستوحى من المواضيع التالية في المنتدى.


الشيء الذي لفت انتباهي هو حقيقة أن الناس كانوا يلتقطون الطائرة بفتحات تتراوح من 16 بوصة إلى 70 ملم. كما أنهم كانوا يحالفون الحظ مع التعريضات القصيرة أكثر من التعريضات الطويلة. يبلغ من العمر 15 عامًا ، Costco Joe Nextar4 ، هو جهاز صغير مقاس 102 ملم Mak مقترن بواحد من أقل حوامل goto mounts التي تم تقديمها في ذلك الوقت. إنها تواجه مشكلة في التقاط أي شيء أطول من 4 ثوانٍ بسبب تتبع الارتعاش ، لذا فإن طائرة M87 هي في الأساس في مكاني الجميل!


التقطت الصورة أدناه في الساعات الأولى من الصباح بين منتصف الليل والساعة 3:30 صباحًا. كانت شفافية الغلاف الجوي ممتازة ، وكانت الرؤية متوسطة ، وكان التلوث الضوئي سيئًا. لمحاولة الحصول على مقياس بكسل أفضل ، 0.6 قوس ثانية / بكسل ، لم يتم استخدام مخفض في البداية. التقاط المجرة سهل بما فيه الكفاية ، لكن الطول البؤري الطويل (1325 مم) ارتد حول المستشعر بما يكفي لتشويه أي تفاصيل دقيقة حيث كان من المفترض أن تكون الطائرة. لطالما كان الطول البؤري الطويل يمثل مشكلة في ارتعاش تتبع الحامل ومستشعر ASI224 الصغير ، لذلك أضفت مخفض GSO 0.5x وفاصل 1/4 بوصة (6.5 مم). أعطت هذه التركيبة معلمات بصرية قريبة من منكسر نموذجي 4 بوصات ، والذي كان السبب الثاني لمطاردة هذا الهدف. I wanted to know if it was possible to see details like this with a small refractor on a solid EQ mount. To me, this combination feels like the most portable, fiddle free imaging solution, EAA or otherwise, for my situation, which means setting up and tearing down each night to preserve my wife's backyard Feng Shui. I wanted to get a feel for the interplay between Dawes/Raleigh, seeing limits, and pixel sampling with 102 mm aperture. After all, the best images of the jet were coming from 8-16 inch Howitzers.


The image was a "save exactly as seen" from SharpCap's live stacking tool. It was built from 300 one second exposures. I tried shorter and longer, but one second worked out best. I also tried "lucky imaging" by setting the FWHM filter toward the middle of the range that was being captured, stacking only the best frames. It wasn't any better than the "kitchen sink" stacking after a couple of minutes so I stopped. It was already 3AM and I wasn't feeling "lucky". There is a reference line between two nearby objects to cross check I was looking in the right place and not at a random diffraction artifact. So while I've seen better, the smile I got from my wife this morning tells me this exceeded her expectations. I know it exceeded mine!

M87 Feb-5-2021, 300 sec subs, 300 sec total, 0.5x reducer, ZWO ASI224, Celestron Nexstar4, 737 mm focal length, f/7.2


Other observations: The jet

One of the most prominent associated observations is the jet emanating from the galaxy's core, shown here in images from the Hubble Space Telescope [ $2$ ]:

To give a feeling for the scale of this picture, this is what hubblesite.org [ $3$ ] says about the image:

At a distance of 50 million light-years, M87 is too distant for Hubble to discern individual stars. The dozens of star-like points swarming about M87 are, instead, themselves clusters of hundreds of thousands of stars each.

Here's another view of the jet, with scale-bars:

This image (from figure 2 in [ $4$ ]) was made in 1999 using VLBI observations at a wavelength of 7 millimeters. The white dot marked $6r_S$ represents a circle with a diameter of $6$ times the alleged Schwarzschild radius. The scale bar marked " $1$ kpc" represents one kiloparsec, which is roughly 3000 light-years.

According to general relativity, a rapidly spinning black hole with an accretion disk can generate intense magnetic fields (but see [ $5$ ]) that funnel material from the accreting plasma into a jet emanating along the black hole's axis of rotation. The fact that the observed jet is so straight over a distance of thousands of light-years implies that it must be produced by an engine that maintains a very consistent orientation for a time span of at least thousands of years, as a supermassive black hole is expected to do.


Black Hole From Iconic Image Appears to Be Wobbling

Scientists are learning important new things about the first-ever directly imaged black hole, including behaviors consistent with Einsteinian theory, but it’s also showing an unexpected feature in the form of a very wobbly ring.

Seems like forever ago, but we finally got to feast our eyes on the apparently unseeable back in April 2019, when this incredible image of a supermassive black hole was first released. Of course, we can’t actually “see” the black hole, because, as any 6-year-old will happily tell you, black holes have a habit of sucking up light. What the picture does show, however, is an asymmetric ring, known as the black hole’s shadow, of superheated gas swirling around the black hole’s event horizon—that boundary beyond which light cannot escape.

This particular black hole, with the mass of 6.5 billion Suns, is located 55 million light-years away in the Messier 87 galaxy, or M87 for short. The black hole, designated M87*, was imaged by the Event Horizon Telescope in April 2019, in what was a historic scientific achievement . The image provided a static view of M87*, but new research published this week to The Astrophysical Journal shows it’s now possible to study physical changes to this black hole and its surrounding area over time.

Astronomers with the EHT project observed M87* for a one-week period in April 2017, which didn’t afford them enough time to track dynamic aspects of the system, like changes to its shape. But the researchers have now done exactly that, by studying archival EHT data going back to 2009.

“If you want to see a black hole evolve over a decade, there is no substitute for having a decade of data,” said Maciek Wielgus, an astronomer at the Center for Astrophysics at Harvard & Smithsonian and the lead author of the new paper, in a press release .

EHT is a large telescope array composed of radio dishes strategically placed around the globe. The system achieved full operational power in 2017, and, with dishes at five different locations, it resulted in a kind of “Earth-sized radio dish,” as it was described in a press release put out by the Max Planck Institute for Radio Astronomy. Importantly, however, an early prototype of the EHT array was gathering important astronomical information while the system was being built. Specifically, observations of the monstrous black hole were gathered from 2009 to 2012 from three sites, and in 2013 from four sites.

“While these observations do not contain enough information to produce images, they are sufficient to constrain simple geometric models,” wrote the authors in the new study.

A statistical modeling technique, plus some educated guessing, allowed the researchers to chart changes to the system over time, in a process that included observations gathered by EHT until 2019.

As the models showed, the overall shape of this thing has remained constant over the past 10 years, which is good news if you’re a fan of Albert Einstein. The fixed diameter of the crescent shadow for a black hole of this size agrees with a prediction drawn from his famous theory of general relativity.

“In this study, we show that the general morphology, or presence of an asymmetric ring, most likely persists on timescales of several years,” said Kazu Akiyama, an MIT scientist and study co-author, in the Harvard & Smithsonian press release. “This is an important confirmation of theoretical expectations as the consistency [of multiple observations] gives us more confidence than ever about the nature of M87* and the origin of the shadow.”

This constancy aside, the astronomers did notice a major difference, as the asymmetric ring appears to be wobbling to a significant degree. The ring’s shape hasn’t changed in the past decade, but it has rotated.

“Actually, we see quite a lot of variation there,” said Wielgus.

Thomas Krichbaum, an astronomer at MPIfRA and a co-author of the study, said the “data analysis suggests that the orientation and fine structure of the ring varies with time,” which is important as it provides a “first impression on the dynamical structure of the accretion flow, which surrounds the event horizon,” as he explained in the Max Planck press release.

Accretion flow—the rate of material streaming into a black hole—for M87* appears to be variable. As the authors speculate, the glowing gas in the ring is in a highly turbulent state, the result of magnetic fields, and this is what is causing the shifting appearance of the black hole over time. This is super exciting, because the “dynamics of this wobbling will allow us to [measure] the accretion flow,” said Anatua.

What We Learned From the First Black Hole Image

Today, scientists from the Event Horizon Telescope released a picture that will go down in…

With this paper, we’ve now entered into a new era of studying the intimate areas around black holes. Astronomers can track changes to these exotic systems over time, and they should be able to study not just accretion flow but also related phenomena, such as relativistic jets . The physical characteristics of relativistic jets—outflows of highly energetic particles—are “key to understanding the interactions with the surrounding medium in a black hole’s host galaxy,” said Richard Anantua, study co-author, in the release. Observations of accretion flow will also provide another way for scientists to test general relativity, a theory that has held up pretty well so far.

Senior staff reporter at Gizmodo specializing in astronomy, space exploration, SETI, archaeology, bioethics, animal intelligence, human enhancement, and risks posed by AI and other advanced tech.


Mastering Astronomy Exam 3

Stars in the disk all orbit in the same direction and nearly the same plane, while halo stars have more randomly oriented orbits.

Clusters of young stars are found only in the disk.

a cloud of gas and dust in the outskirts of the disk

across the diameter of the galactic disk

from the Sun to the center of the galaxy

across the diameter of the central bulge

ionization nebulae,
dense dusty gas clouds,
star formation,
young stars

More common within and between Spiral Arms:

youngest stars
The sun
stars that all orbit in nearly the same plane
high-mass stars

observations of some elliptical galaxies surrounded by shells of stars that probably formed from stars stripped out of smaller galaxies.

observations of some elliptical galaxies with stars and gas clouds in their cores that orbit differently from the other stars in the galaxy.

Very large galaxies tend to use up the gas available for star formation more rapidly than smaller galaxies.


شاهد الفيديو: ما حقيقة نبوءة زوال الكيان الصهيوني عام 2022 (شهر اكتوبر 2021).