ستاره‌شناسان تصویری تولید کرده‌اند که هم ساختار برافزایشی و هم جت نسبیتی قدرتمند سیاه چاله در مرکز کهکشان مسیه 87 را نشان می‌دهد. این تصویر با استفاده از آرایه جهانی میلیمتری VLBI (Global Millimeter VLBI Array – GMVA)، تکمیل‌شده توسط آرایه میلیمتری/زیر میلیمتری آتاکاما (ALMA) و تلسکوپ گرینلند (GLT) تولید شده است که نمای پانورامایی از سیاهچاله و جت آن در طول موج جدید ارائه می‌کند. این تصویر ساختار حلقه‌مانند بزرگتر و ضخیم‌تری را نشان می‌دهد که نشان می‌دهد موادی که در سیاهچاله سقوط می‌کنند، انتشار قابل رصدی ایجاد می‌کنند.
به گزارش اورانوس و به نقل از ساینس دیلی، دانشمندان از فناوری جدید برای تولید تصویری بی‌سابقه از فرآیند برافزایش و جت سیاهچاله مسیه 87 استفاده کردند . آنها با استفاده از GMVA، ALMA و GLT ساختار حلقه‌مانند بزرگ‌تری و تابش وسیع‌تری از ناحیه داخلی سیاهچاله را رصد کرده‌اند که حاکی از وجود باد در حال وزش است. این پیشرفت، جزئیاتی را که قبلاً دیده نشده بود در مورد سیاهچاله ها را آشکار می‌کند.
گروه بین‌المللی از دانشمندان به سرپرستی دکتر روسن لو از رصدخانه نجومی شانگهای (SHAO) آکادمی علوم چین، از رصدها با طول موج میلیمتری جدید برای تولید تصویری استفاده کرده‌اند که برای اولین بار، هر دو برافزایش حلقه‌مانند را نشان می‌دهد. ساختار اطراف سیاهچاله ، جایی که ماده به سیاهچاله می‌افتد، و جت نسبیتی قدرتمند مرتبط با سیاهچاله. منبع این تصاویر سیاهچاله‌ی مرکزی کهکشان رادیویی معروف مسیه 87 بود.
این مطالعه اخیراً در مجله Nature منتشر شده است .
این تصویر برای اولین بار بر ارتباط بین جریان برافزایشی در نزدیکی سیاه چاله مرکزی و منشاء جت تاکید می‌کند. رصدهای جدید با آرایه جهانی میلیمتری VLBI (Global Millimeter VLBI Array – GMVA)، تکمیل‌شده توسط آرایه میلیمتری/زیر میلیمتری آتاکاما (ALMA) و تلسکوپ گرینلند (GLT) به‌دست آمدند. اضافه شدن این دو رصدخانه قابلیت‌های تصویربرداری GMVA را بسیار افزایش داده است.
دکتر لو گفت: “پیش از این، سیاهچاله و جت را در تصاویر جداگانه دیده بودیم، اما اکنون یک عکس پانوراما از سیاهچاله همراه با جت آن در طول موج جدید گرفته‌ایم.”
تصور می‌شود که مواد اطراف در فرآیندی به نام برافزایشی در سیاه چاله سقوط می‌کنند. اما هیچ کس تا به حال مستقیماً آن را به تصویر نکشیده بود.
به گفته لو، حلقه برافزایشی که قبلا دیده شده بود در طول موج 3.5 میلی متری بزرگتر و ضخیم تر می‌شد، این نشان می‌دهد که موادی که در سیاه چاله می‌افتند، انتشار بیشتری تولید می‌کنند که اکنون در تصویر جدید مشاهده می‌شود. این به ما دید کامل‌تری از فرآیندهای فیزیکی در نزدیکی سیاهچاله می‌دهد.
مشارکت ALMA و GLT در رصدهای GMVA و در نتیجه افزایش وضوح و حساسیت این شبکه‌ی بین قاره‌ای تلسکوپی، امکان تصویربرداری از ساختار حلقه مانند در M87 را برای اولین بار در طول موج 3.5 میلی متر فراهم کرده است. قطر حلقه اندازه‌گیری شده توسط GMVA ، 64 میکرو ثانیه کمانی است که مطابق با اندازه نور حلقه سلفی کوچک (13 سانتی‌متری) روی زمین است که توسط فضانوردی روی ماه دیده می‌شود. این قطر 50 درصد بزرگتر از آنچه در رصدهای تلسکوپ افق رویداد در 1.3 میلی متر رصد شد، مطابق با انتظارات برای انتشار پلاسمای نسبیتی در این منطقه است.
“با قابلیت‌های تصویربرداری بسیار بهبود یافته با افزودن ALMA و GLT به رصدهای GMVA، دیدگاه جدیدی به دست آورده‌ایم. توماس کریچبام از موسسه ماکس پلانک برای نجوم رادیویی (MPIfR) در بن گفت: ما واقعاً جت سه شاخه را که از رصدهای قبلی VLBI می‌دانستیم وجود دارد، می بینیم. اما اکنون می‌توانیم ببینیم که چگونه این جت از حلقه انتشار در اطراف سیاهچاله مرکزی پرجرم بیرون می‌آید و می‌توانیم قطر حلقه را در طول موج دیگری (بلندتر) اندازه‌گیری کنیم.»
نور M87 توسط فعل و انفعال بین الکترون‌های بسیار پرانرژی و میدان‌های مغناطیسی تولید می‌شود، پدیده‌ای به نام تابش سنکروترون. رصدهای جدید، در طول موج 3.5 میلی متر، جزئیات بیشتری را در مورد مکان و انرژی این الکترون‌ها نشان می‌دهد. آنها همچنین چیزی در مورد ماهیت خود سیاهچاله به ما می‌گویند: خیلی گرسنه نیست. ماده را با سرعت کم مصرف می‌کند و تنها بخش کوچکی از آن را به تشعشع تبدیل می‌کند.
به گفته Keiichi Asada از موسسه نجوم و اخترفیزیک آکادمی سینیکا، “برای درک منشأ فیزیکی حلقه بزرگتر و ضخیم‌تر، مجبور شدیم از شبیه‌سازی‌های رایانه‌ای برای آزمایش سناریوهای مختلف استفاده کنیم. در نتیجه، به این نتیجه رسیدیم که وسعت بیشتر حلقه با جریان برافزایش مرتبط است.
کازوهیرو هادا از رصدخانه ملی نجوم ژاپن خاطرنشان کرد که این گروه همچنین در داده‌های خود چیزی «غافلگیرکننده» پیدا کرده است. تابش از ناحیه داخلی نزدیک به سیاهچاله گسترده تر از چیزی است که انتظار داشتیم. این می‌تواند به این معنی باشد که چیزی فراتر از ریزش گاز به داخل وجود دارد. همچنین ممکن است باد بیرون بیاید و باعث آشفتگی و هرج و مرج در اطراف سیاهچاله شود.
تلاش برای کسب اطلاعات بیشتر در مورد مسیه 87 به پایان نرسیده است، زیرا رصدهای بیشتر و ناوگانی از تلسکوپ‌های قدرتمند همچنان به کشف اسرار آن ادامه می‌دهند. جونگو پارک از موسسه نجوم و علوم فضایی کره گفت: “رصدهای آینده در طول‌موج‌های میلیمتری، تکامل زمانی سیاهچاله M87 را مطالعه می‌کند و نمای چند رنگی از سیاهچاله با تصاویر رنگی متعدد در نور رادیویی ارائه می‌دهد.”
