ภาพใหม่เผยให้เห็นโครงสร้างแม่เ...
ReadyPlanet.com


ภาพใหม่เผยให้เห็นโครงสร้างแม่เหล็กใกล้หลุมดำมวลมหาศาล


บาคาร่า สมัครบาคาร่า มุมมองใหม่ของบริเวณที่ใกล้กับหลุมดำมวลมหาศาลที่สุดที่ใจกลางกาแล็กซี Messier 87 (M87) มากที่สุด ได้แสดงให้เห็นรายละเอียดที่สำคัญของสนามแม่เหล็กใกล้กับหลุมดำ และบอกเป็นนัยถึงความแรงของวัตถุที่พุ่งออกมาในภูมิภาคนั้น

ทีมนักดาราศาสตร์ทั่วโลกที่ใช้กล้องโทรทรรศน์ขอบฟ้าเหตุการณ์ ซึ่งเป็นกลุ่มของกล้องโทรทรรศน์ 8 ตัว ซึ่งรวมถึงอาตาคามาขนาดใหญ่มิลลิเมตร/ซับมิลลิเมตรอาร์เรย์ (ALMA) ในชิลี วัดลายเซ็นของสนามแม่เหล็กที่เรียกว่าโพลาไรเซชันรอบหลุมดำ โพลาไรเซชันคือการวางแนวของสนามไฟฟ้าในคลื่นแสงและคลื่นวิทยุ และสามารถระบุการมีอยู่และการจัดตำแหน่งของสนามแม่เหล็กได้

Monika Mo?cibrodzka ผู้ประสานงานของ EHT Polarimetry Working Group กล่าวว่า "ตอนนี้เราเห็นหลักฐานสำคัญชิ้นต่อไปที่จะเข้าใจว่าสนามแม่เหล็กทำงานอย่างไรรอบหลุมดำ และกิจกรรมในพื้นที่ที่มีขนาดกะทัดรัดมากนี้สามารถขับเคลื่อนเครื่องบินไอพ่นที่ทรงพลังได้อย่างไร" และผู้ช่วยศาสตราจารย์ที่ Radboud University ในประเทศเนเธอร์แลนด์

ภาพใหม่ที่มี EHT และ ALMA ช่วยให้นักวิทยาศาสตร์สามารถแมปเส้นสนามแม่เหล็กใกล้กับขอบหลุมดำของ M87 หลุมดำเดียวกันนั้นเป็นภาพแรกที่เคยถูกถ่ายโดย EHT ในปี 2019 ภาพนั้นเผยให้เห็นโครงสร้างคล้ายวงแหวนสว่างที่มีบริเวณตอนกลางที่มืดมิด นั่นคือเงาของหลุมดำ ภาพใหม่ล่าสุดเป็นกุญแจสำคัญในการอธิบายว่า M87 ซึ่งอยู่ห่างจากโลก 50 ล้านปีแสงสามารถปล่อยไอพ่นพลังจากแกนกลางได้อย่างไร

หลุมดำที่ใจกลาง M87 มีขนาดใหญ่กว่าดวงอาทิตย์ถึง 6 พันล้านเท่า วัสดุที่ดึงเข้าด้านในจะสร้างจานหมุนซึ่งเรียกว่าจานสะสมกำลังซึ่งโคจรรอบหลุมดำอย่างใกล้ชิด สสารส่วนใหญ่ในดิสก์ตกลงไปในหลุมดำ แต่อนุภาครอบๆ บางส่วนหนีออกมาและถูกขับออกไปในอวกาศโดยเครื่องบินไอพ่นที่เคลื่อนที่ด้วยความเร็วเกือบเท่าแสง

"ภาพโพลาไรซ์ที่ตีพิมพ์ใหม่เป็นกุญแจสำคัญในการทำความเข้าใจว่าสนามแม่เหล็กช่วยให้หลุมดำ "กิน" สสารและปล่อยไอพ่นอันทรงพลังได้อย่างไร" แอนดรูว์แชลนักวิจัยของ NASA Hubble จากศูนย์วิทยาศาสตร์ทฤษฎีพรินซ์ตันและโครงการริเริ่มแรงโน้มถ่วงของพรินซ์ตันใน สหรัฐอเมริกา

นักวิทยาศาสตร์ได้เปรียบเทียบภาพใหม่ที่แสดงโครงสร้างสนามแม่เหล็กนอกหลุมดำกับการจำลองด้วยคอมพิวเตอร์ตามแบบจำลองทางทฤษฎีต่างๆ พวกเขาพบว่าเฉพาะรุ่นที่มีก๊าซแม่เหล็กแรงสูงเท่านั้นที่สามารถอธิบายสิ่งที่พวกเขาเห็นที่ขอบฟ้าเหตุการณ์ได้

"การสังเกตการณ์ชี้ให้เห็นว่าสนามแม่เหล็กที่ขอบหลุมดำมีความแข็งแรงพอที่จะดันก๊าซร้อนกลับมาและช่วยต้านทานการดึงของแรงโน้มถ่วง มีเพียงก๊าซที่เล็ดลอดผ่านสนามเท่านั้นที่จะหมุนวนเข้าด้านในขอบฟ้าเหตุการณ์ได้" เจสัน เด็กซ์เตอร์อธิบาย , ผู้ช่วยศาสตราจารย์แห่งมหาวิทยาลัยโคโลราโด โบลเดอร์ และผู้ประสานงานของคณะทำงานทฤษฎี EHT

ในการสังเกตการณ์ครั้งใหม่ นักวิทยาศาสตร์ได้เชื่อมโยงกล้องโทรทรรศน์แปดตัวทั่วโลก รวมทั้ง ALMA เพื่อสร้างกล้องโทรทรรศน์ขนาดเท่าโลกเสมือน EHT ความละเอียดที่น่าประทับใจที่ได้รับจาก EHT นั้นเทียบเท่ากับความละเอียดที่จำเป็นในการวัดความยาวของบัตรเครดิตบนพื้นผิวดวงจันทร์

ความละเอียดนี้ทำให้ทีมงานสามารถสังเกตเงาของหลุมดำและวงแหวนของแสงรอบๆ ได้โดยตรง โดยภาพใหม่แสดงให้เห็นชัดเจนว่าวงแหวนนั้นเป็นแม่เหล็ก ผลลัพธ์ถูกตีพิมพ์ในเอกสารสองฉบับในAstrophysical Journal Lettersโดยความร่วมมือของ EHT การวิจัยเกี่ยวข้องกับนักวิจัยมากกว่า 300 คนจากหลายองค์กรและมหาวิทยาลัยทั่วโลก

บทความที่สามยังได้รับการตีพิมพ์ในหนังสือเล่มเดียวกันของAstrophysical Journal Lettersโดยอิงข้อมูลจาก ALMA นำโดย Ciriaco Goddi นักวิทยาศาสตร์จาก Radboud University และ Leiden Observatory ประเทศเนเธอร์แลนด์

Goddi กล่าวว่า "ข้อมูลที่รวมกันจาก EHT และ ALMA ช่วยให้นักวิทยาศาสตร์สามารถตรวจสอบบทบาทของสนามแม่เหล็กจากบริเวณขอบฟ้าเหตุการณ์ไปจนถึงใจกลางกาแลคซีได้ไกล

หอดูดาวดาราศาสตร์วิทยุแห่งชาติเป็นสถานที่ของมูลนิธิวิทยาศาสตร์แห่งชาติ ซึ่งดำเนินการภายใต้ข้อตกลงความร่วมมือโดย Associated Universities, Inc.

ความร่วมมือ EHT เกี่ยวข้องกับนักวิจัยมากกว่า 300 คนจากแอฟริกา เอเชีย ยุโรป อเมริกาเหนือ และอเมริกาใต้ ความร่วมมือระหว่างประเทศกำลังทำงานเพื่อจับภาพหลุมดำที่มีรายละเอียดมากที่สุดเท่าที่เคยมีมาโดยการสร้างกล้องโทรทรรศน์เสมือนจริงขนาดเท่าโลก โดยได้รับการสนับสนุนจากการลงทุนระหว่างประเทศจำนวนมาก EHT เชื่อมโยงกล้องโทรทรรศน์ที่มีอยู่โดยใช้ระบบใหม่ ซึ่งเป็นการสร้างเครื่องมือใหม่โดยพื้นฐานพร้อมกำลังการแก้ไขเชิงมุมสูงสุดที่ยังไม่บรรลุผล

กล้องโทรทรรศน์แต่ละตัวที่เกี่ยวข้อง ได้แก่ ALMA, APEX, กล้องโทรทรรศน์ Institut de Radioastronomie Millimetrique (IRAM) 30 เมตร, หอสังเกตการณ์ IRAM NOEMA, กล้องโทรทรรศน์ James Clerk Maxwell (JCMT), กล้องโทรทรรศน์ขนาดใหญ่มิลลิเมตร (LMT), Submillimeter Array (SMA) ), กล้องโทรทรรศน์ Submillimeter Telescope (SMT), กล้องโทรทรรศน์ขั้วโลกใต้ (SPT), Kitt Peak Telescope และ Greenland Telescope (GLT)

กลุ่ม EHT ประกอบด้วยสถาบันผู้มีส่วนได้ส่วนเสีย 13 แห่ง ได้แก่ Academia Sinica Institute of Astronomy and Astrophysics, University of Arizona, University of Chicago, East Asian Observatory, Goethe-Universitaet Frankfurt, Institut de Radioastronomie Millimétrique, กล้องโทรทรรศน์ขนาดใหญ่มิลลิเมตร, สถาบัน Max Planck สำหรับ Radio Astronomy, MIT Haystack Observatory, National Astronomical Observatory of Japan, Perimeter Institute for Theoretical Physics, Radboud University และ Smithsonian Astrophysical Observatory

Atacama Large Millimeter/submillimeter Array (ALMA) ซึ่งเป็นสถานที่ทางดาราศาสตร์ระดับนานาชาติ เป็นความร่วมมือระหว่าง ESO มูลนิธิวิทยาศาสตร์แห่งชาติสหรัฐอเมริกา (NSF) และสถาบันวิทยาศาสตร์ธรรมชาติแห่งชาติ (NINS) ของญี่ปุ่นโดยความร่วมมือกับสาธารณรัฐชิลี ALMA ได้รับทุนจาก ESO ในนามของประเทศสมาชิก โดย NSF โดยความร่วมมือกับ National Research Council of Canada (NRC) และกระทรวงวิทยาศาสตร์และเทคโนโลยี (MOST) และโดย NINS โดยความร่วมมือกับ Academia Sinica (AS) ในไต้หวัน และสถาบันดาราศาสตร์และอวกาศแห่งเกาหลี (KASI) การก่อสร้างและการดำเนินงานของ ALMA นำโดย ESO ในนามของประเทศสมาชิก โดยหอดูดาวดาราศาสตร์วิทยุแห่งชาติ (NRAO) ซึ่งบริหารจัดการโดย Associated Universities, Inc. (AUI) ในนามของอเมริกาเหนือ และโดยหอดูดาวแห่งชาติญี่ปุ่น (NAOJ) ในนามของเอเชียตะวันออก หอดูดาวร่วม ALMA (JAO) มอบความเป็นผู้นำและการจัดการที่เป็นหนึ่งเดียวของการก่อสร้าง การว่าจ้าง และการดำเนินงานของ ALMA

 


Post by Rimuru Tempest :: Date 2021-07-07 15:53:40


Opinion
Opinion *
By  *
E-Mail 
Don't Display E-mail