โดย สเตฟานี ปัปปาส เผยแพร่เมื่อ มีนาคม 24, 2021เว็บสล็อตสนามแม่เหล็กอาจเตะเจ็ทขนาดใหญ่ของสสารและพลังงานออกจากหลุมดําหลุมดําที่ศูนย์กลางของกาแลคซี M87, ดูในแสงโพลาไรซ์. โพลาไรซ์เผยให้เห็นทิศทางของสนามแม่เหล็กรอบหลุมดํา (เครดิตภาพ: การทํางานร่วมกันของ EHT)
ภาพแรกของสนามแม่เหล็กรอบหลุมดําอาจอธิบายว่าหลุมดํายิงเจ็ทพลังงานออกมาอย่างไรและมีความ
สําคัญมากกว่า 5,000 ปีแสงในอวกาศ
ภาพใหม่มาจากหลุมดําแรกที่เคยถ่ายภาพซึ่งตั้งอยู่ใจกลางของ Messier 87 กาแลคซีรูปไข่ยักษ์ห่างออกไป 55 ล้านปีแสง ในปี 2017 ความร่วมมือระหว่างประเทศของนักวิจัยกว่า 300 คนได้ประสานงานกล้องโทรทรรศน์วิทยุ 11 ตัวทั่วโลกเพื่อสังเกตศูนย์กลางของ M87 กล้องโทรทรรศน์ร่วมที่เกิดขึ้นได้รับการขนานนามว่ากล้องโทรทรรศน์ขอบฟ้าเหตุการณ์ (EHT) ผลที่ออกมาในปี 2019 เป็นภาพของหลุมดําที่ล้อมรอบด้วยโดนัทของสสารเรืองแสงตอนนี้การวิเคราะห์ข้อมูลใหม่เผยให้เห็นว่าแสงในโดนัทที่เรืองแสงนั้นถูกแบ่งขั้วบางส่วนซึ่งหมายความว่าคลื่นแสงสั่นสะเทือนในระนาบเดียว นี่คือลายเซ็นของแสงที่ผ่านพื้นที่ร้อนแม่เหล็กและการปรากฏตัวของมันหมายความว่านักวิจัยสามารถเริ่มทําแผนที่สนามแม่เหล็กที่ขอบของหลุมดํา แม่ขายเปลนอนของลูกสาว แล้ว 3 วันจากนั้นก็เกิดเรื่องที่ไม่คาดฝันขึ้นกับเนื้อหาที่เกี่ยวข้อง: 9 ความคิดเกี่ยวกับหลุมดําที่จะระเบิดใจของคุณในสองเอกสารใหม่ที่ตีพิมพ์ในวันนี้ (24 มีนาคม) ในวารสารดาราศาสตร์นักวิทยาศาสตร์พบว่าสนามแม่เหล็กอาจแข็งแรงพอที่จะผลักดันเรื่องที่จะตกผ่านขอบฟ้าเหตุการณ์ของหลุมดําอย่างไม่อาจแก้ไขได้ ผลที่ได้: กระแสของสสารและพลังงานที่พ่นออกมาจากหลุมดําและกาแลคซีโดยรอบเหมือนสปอตไลท์
”หลายคนทํางานมาเป็นเวลานานว่าสนามแม่เหล็กปล่อยให้ก๊าซตกลงไปในหลุมดําได้อย่างไร พวกเขาจะปล่อยเครื่องบินไอพ่นได้อย่างไร และตอนนี้เราพร้อมที่จะเริ่มทดสอบทฤษฎีเหล่านั้นโดยตรงกับภาพหลุมดําโพลาไรซ์” Jason Dexter นักดาราศาสตร์จากมหาวิทยาลัยโคโลราโด โบลเดอร์ และผู้ประสานงานของคณะทํางานทฤษฎี EHT กล่าวแสงโพลาไรซ์ ในการสร้างแผนที่สนามแม่เหล็กใหม่นักวิจัยต้องเลือกโพลาไรซ์จากชุดข้อมูลที่มีเสียงดังมาก แสงโพลาไรซ์เป็นเพียงส่วนหนึ่งของแสงโดยรวมโดยรอบหลุมดําซึ่งสร้างขึ้นโดยสสารที่เดินทางอย่างรวดเร็วและถูเข้าด้วยกันสร้างพลังงานและเรืองแสง ยิ่งไปกว่านั้นทีมวิจัยต้องแยกสัญญาณของสนามแม่เหล็กนั้นออกจากข้อผิดพลาดที่นําเสนอโดยชั้นบรรยากาศของโลกมากกว่า 11 กล้องโทรทรรศน์ที่แตกต่างกันและโดยเครื่องมือภายในในกล้องโทรทรรศน์เหล่านั้น
”การขุดหาสัญญาณที่ค่อนข้างอ่อนแอและการบัญชีสําหรับข้อผิดพลาดที่ใหญ่กว่านั้นเป็นความพยายาม
อันยิ่งใหญ่” เด็กซ์เตอร์กล่าวกับ Live Scienceในขั้นต้นดูเหมือนว่ามีเพียง 1% ถึง 3% ของแสงจากรอบ หลุมดําเป็นโพลาไรซ์ แต่เมื่อนักวิจัยซูมเข้าไปในเศษส่วนโพลาไรซ์พวกเขาตระหนักว่าระหว่าง 10% ถึง 20% ของวงแหวนเรืองแสงเป็นโพลาไรซ์ เมื่อเฉลี่ยข้อมูลทั้งหมดเด็กซ์เตอร์กล่าวว่าแสงโพลาไรซ์ที่เดินทางในทิศทางเดียว “ยกเลิก” แสงโพลาไรซ์ที่เดินทางในทิศทางตรงกันข้ามดังนั้นสัดส่วนของแสงโพลาไรซ์จึงดูต่ํา แม่เหล็กเป็นผลมาจากก๊าซร้อนวนรอบหลุมดํา เมื่ออนุภาคก๊าซที่มีประจุหมุนพวกมันจะเสริมสร้างสนามแม่เหล็ก แต่นักวิจัยพบว่าสนามแม่เหล็กทั้งหมดไม่ได้หมุนด้วยก๊าซวน
”เราไม่เห็นแผนที่และภาพโพลาไรซ์แบบเดียวกับที่เราคาดหวังว่าหากสนามแม่เหล็กถูกห่อหุ้มรอบหลุมดําจากการถูกลากไปพร้อมกับก๊าซ” เด็กซ์เตอร์กล่าว “[สนาม] มีความแข็งแรงเพราะสามารถต้านทานการถูกลากพร้อมกับก๊าซในขณะที่มันหมุนรอบหลุมดํา.”หลบหนีจากหลุมดํานักดาราศาสตร์ได้สงสัยมานานแล้วว่าสนามแม่เหล็กโดยรอบมีบทบาททั้งในการช่วยให้หลุมดําเติบโตและในการเตะสสารและพลังงานในเครื่องบินไอพ่นขนาดใหญ่ นักดาราศาสตร์สามารถวัดสนามแม่เหล็กภายในเครื่องบินไอพ่นได้ แต่นี่เป็นครั้งแรกที่พวกเขาสามารถมองไปที่สนามที่ฐานของเครื่องบินไอพ่นได้โดยตรง
มุมมองของเจ็ทจากศูนย์กลางของ M87 ในแสงโพลาไรซ์ (ด้านบน) ซึ่งครอบคลุมระยะทาง 1,300 ปีแสง มุมมองซูมเข้าจากกล้องโทรทรรศน์ VLBA ครอบคลุม 0.25 ปีแสง (กลาง); แสงโพลาไรซ์รอบหลุมดําสังเกตได้จากกล้องโทรทรรศน์ Event Horizon (ด้านล่าง) ครอบคลุม 0.0063 ปีแสง (เครดิตภาพ: การทํางานร่วมกันของ EHT; ALMA (ESO/NAOJ/NRAO), Goddi et al.; VLBA (NRAO), Kravchenko et al.; เจ.C. อัลกาบา, I. Martí-Vidal)”สิ่งสําคัญที่นี่คือการพยายามเข้าใจว่าสนามมีโครงสร้างอย่างไรเมื่อเข้าใกล้หลุมดํา” เด็กซ์เตอร์กล่าว เด็กซ์เตอร์และเพื่อนร่วมงานพยายามจับคู่ฟิลด์ประเภทต่างๆ กับข้อมูล EHT โดยใช้โมเดลคอมพิวเตอร์ ฟิลด์ที่ตรงกับข้อมูล M87 มีแนวโน้มที่จะผลิตเครื่องบินไอพ่นที่แข็งแกร่งพวกเขาพบ”มีหลายสิ่งที่เราไม่รู้ และเราควรระมัดระวัง แต่มันเป็นสัญญาณที่น่าสนใจที่บางทีสนามแม่เหล็กอาจมีบทบาทอย่างแข็งขันนี้ในการปลูกหลุมดําและปล่อยเครื่องบินไอพ่น” การสังเกตหลุมดําในอนาคตที่เป็นหัวใจของ M87 จะช่วยไขปริศนานี้เนื่องจากความผันผวนใด ๆ เมื่อเวลาผ่านไปจะช่วยให้นักวิจัยสามารถสร้างแผนที่ที่มีรายละเอียดมากขึ้นของสนามแม่เหล็ก การสังเกตเพิ่มเติมจะช่วยให้พวกเขาล้างการบิดเบือนจากข้อมูลให้ภาพที่ชัดเจนยิ่งขึ้น นอกจากนี้ยังไม่มีเหตุผลที่ EHT ไม่สามารถได้รับการฝึกฝนบนหลุมดําที่ศูนย์กลางของกาแลคซีบ้านของเราทางช้างเผือกเด็กซ์เตอร์กล่าวว่า ”มันเป็นผลลัพธ์ที่น่าตื่นเต้นมากเรียนรู้เพิ่มเติมเกี่ยวกับภาพหลุมดํานี้และคุณสมบัติทางกายภาพที่อยู่เบื้องหลังภาพของหลุมดําใน M87″ “มันเป็นเพียงจุดเริ่มต้น”.
ตีพิมพ์ครั้งแรกในวิทยาศาสตร์สดเว็บสล็อต
