إشارات الأشعة السينية الجديدة تكشف عن نشاط بري حول ثقب أسود

استخدم فريق من الباحثين تلسكوب XL-Calibur المحمول بالبالون لالتقاط قياسات الأشعة السينية المستقطبة الأكثر تفصيلاً حتى الآن من الكوكب. الثقب الأسود الدجاجة X-1. تكشف هذه الملاحظات عن أدلة جديدة حول كيفية دوران المواد شديدة الحرارة وتمددها وتوهجها أثناء سقوطها باتجاه مركز الثقب الأسود.

قام فريق دولي من علماء الفيزياء، بما في ذلك باحثون من جامعة واشنطن في سانت لويس، بجمع بيانات جديدة تساعد في تفسير كيفية سقوط المواد في الثقوب السوداء وكيف تطلق هذه البيئات القاسية كميات هائلة من الضوء والطاقة.

استخدمت المجموعة تلسكوبًا يحمل بالونًا اسمه 40 عيار لمراقبة Cygnus X-1، المعروف الثقب الأسود تقع حوالي 7000 سنة ضوئية من الأرض. قال هنريك كراوتشينسكي، أستاذ ويلفريد آر وآن لي كونيكر المتميز في الفيزياء وزميل جامعة واشنطن: “سوف يستخدم العلماء الملاحظات التي قمنا بها لاختبار عمليات محاكاة حاسوبية حديثة وواقعية على نحو متزايد للعمليات الفيزيائية القريبة من الثقب الأسود”. مركز ماكدونيل لعلوم الفضاء.

كيف يتتبع XL-Calibur ضوء الأشعة السينية المستقطبة

تم تصميم XL-Calibur لقياس استقطاب الضوء، والذي يشير إلى الاتجاه الذي تحدث فيه الاهتزازات الكهرومغناطيسية. يساعد تتبع هذا الاتجاه العلماء على فهم بنية وسلوك الغاز شديد الحرارة والحطام الذي يتحرك بسرعة حول الثقب الأسود.

ورقة حديثة في ال مجلة الفيزياء الفلكية يصف النتائج من ملاحظات Cygnus X-1 ويقدم القياس الأكثر دقة حتى الآن لاستقطاب الأشعة السينية الصلبة للثقب الأسود. تمت كتابة الدراسة من خلال تعاون واسع النطاق يشمل العديد من زملاء كراوتشينسكي في جامعة واشو، ومن بينهم طالب الدراسات العليا إفرايم جاو وباحث ما بعد الدكتوراه المساعد كون هو، الذي عمل كمؤلفين مناظرين.

وقال جاو: “إذا حاولنا العثور على Cyg X-1 في السماء، فسنبحث عن نقطة صغيرة جدًا من ضوء الأشعة السينية”. “وبالتالي فإن الاستقطاب مفيد للتعرف على كل الأشياء التي تحدث حول الثقب الأسود عندما لا نتمكن من التقاط صور عادية من الأرض.”

جاءت هذه النتائج من XL-Calibur يوليو 2024 رحلة البالونالتي حملت التلسكوب من السويد إلى كندا.

نتائج تسجيل الأرقام القياسية من رحلة 2024

بالإضافة إلى بيانات Cygnus X-1، أصدر فريق XL-Calibur مؤخرًا قياسات جديدة للأشعة السينية الصلبة المستقطبة من Crab. النجم النابض وسديم الرياح المحيط به، وهو أحد ألمع مصادر الأشعة السينية المستمرة في السماء.

وأشار كراوتشينسكي إلى أن مهمة 2024 حققت العديد من الإنجازات التقنية، بما في ذلك قياسات عالية الجودة لكل من Cygnus X-1 والنجم النابض Crab.

قال مارك بيرس، أحد المتعاونين مع XL-Calibur والأستاذ في معهد KTH الملكي للتكنولوجيا في السويد: “كان التعاون مع الزملاء في WashU، بالإضافة إلى مجموعات أخرى في الولايات المتحدة واليابان، على XL-Calibur مفيدًا للغاية”. “تُظهر ملاحظاتنا لـ Crab وCyg X-1 بوضوح أن تصميم XL-Calibur سليم. وآمل بشدة أن نتمكن الآن من البناء على هذه النجاحات من خلال رحلات البالون الجديدة.”

الاستعداد للرحلات الجوية المستقبلية وأهداف الثقب الأسود الجديدة

ويخطط الباحثون لتوسيع عملهم خلال مهمة XL-Calibur القادمة، والتي من المقرر إطلاقها من القارة القطبية الجنوبية في عام 2027. ويأملون في جمع البيانات من الثقوب السوداء والنجوم النيوترونية الإضافية، مما يسمح لهم بدراسة نطاق أوسع من البيئات الكونية عالية الطاقة.

“بالاشتراك مع البيانات من ناسا وأضاف كراوتشينسكي، الباحث الرئيسي في المشروع: “من خلال الأقمار الصناعية مثل IXPE، قد يكون لدينا قريبًا ما يكفي من المعلومات لحل الأسئلة القديمة حول فيزياء الثقب الأسود في السنوات القليلة المقبلة”.

مرجع: “40 عيار تم قبول بول في XL مع 8 أكتوبر، وOced وGedalori. حمتا، تواث لاو، سخرود، وماهي، الذين عاشوا في بينون. كان للصبي أفييا، أراي، ألونيا، آس بوكونام، هوكرا. ماست ومايا يا تحوت ومحيوه، 1025، مجلة الفيزياء الفلكية.
دوى: 10.3847/1538-4357/ae0f1d

XL-Calibur هو تعاون بين جامعة واشو، وجامعة نيو هامبشاير، وجامعة أوساكا، وجامعة هيروشيما، وISAS/جاكساوالمعهد الملكي للتكنولوجيا KTH في ستوكهولم، ومركز جودارد لرحلات الفضاء (ومرفق طيران والوبس)، بالإضافة إلى 13 معهدًا بحثيًا إضافيًا.

تعترف مجموعة جامعة واشنطن في سانت لويس بدعم ناسا الإضافي من خلال المنح 80NSSC20K0329، 80NSSC21K1817، 80NSSC22K1291، 80NSSC22K1883، 80NSSC23K1041، و80NSSC24K1178، بالإضافة إلى التمويل من مركز ماكدونيل لعلوم الفضاء بجامعة واشنطن في سانت لويس.

لا تفوت أي اختراق: انضم إلى النشرة الإخبارية SciTechDaily.
تابعونا على جوجل و أخبار جوجل.