مزيد من التأكيد على نظرية النسبية العامة لأينشتاين.
تقع مجرة Messier 87 (M87) على بعد 55 مليون سنة ضوئية من الأرض في كوكبة العذراء. إنها مجرة عملاقة بها 12000 عنقود كروي. درب التبانةمن بين 200 مجموعة كروية صغيرة نسبيًا. أ الثقب الأسود يوجد في مركز M87 ستة مليارات كتلة شمسية. هذا هو أول ثقب أسود يتم إنشاؤه بواسطة Horizon Telescope ، وهو حدث تعاون بحثي دولي في عام 2019.
هذا الثقب الأسود (M87 *) يطلق نفاثة بلازما بالقرب من سرعة الضوء ، عند 6000 سنة ضوئية ، ما يسمى بالطائرة النسبية. ربما تكون الطاقة الهائلة المطلوبة لتشغيل هذه الطائرة قد نشأت من قوة الجاذبية للثقب الأسود ، ولكن لم يتم فهم كيفية ظهور مثل هذه الطائرة وما الذي يجعلها ثابتة على مسافات هائلة.
يتطابق النموذج النظري (النظرية) والملاحظات الفلكية (الملاحظة) لإطلاق طائرة M87 النفاثة النسبية بشكل جيد للغاية. الائتمان: أليخاندرو كروز أوسوريو
يجذب الثقب الأسود M87 * قرصًا دوارًا في مدارات صغيرة حتى يبتلعها الثقب الأسود. تم إطلاق الطائرة النفاثة من مركز القرص حول M87 ، وصمم علماء الفيزياء النظرية في جامعة جوته ، إلى جانب علماء من أوروبا والولايات المتحدة والصين ، المنطقة الآن بتفاصيل كبيرة.
لقد استخدموا محاكاة معقدة ثلاثية الأبعاد للحاسوب الفائق والتي استخدمت كمية مذهلة تبلغ مليون ساعة من وحدة المعالجة المركزية لكل محاكاة ، وكان لابد من حل معادلات النسبية العامة لألبرت أينشتاين ومعادلات جيمس ماكسويل الكهرومغناطيسية ومعادلات السوائل في وقت واحد. ليونارد اويلر.
في خطوط المجال المغناطيسي ، تتسارع الجسيمات بكفاءة عالية ، وتشكل نفثًا من الحجم 6000 سنة ضوئية في حالة M87. الائتمان: أليخاندرو كروز أوسوريو
تتوافق القيم المحسوبة الناتجة لدرجات الحرارة وكثافة المواد والمجالات المغناطيسية مع تلك التي تم الحصول عليها من الملاحظات الفلكية. بناءً على ذلك ، تمكن العلماء من ملاحظة الحركة المعقدة للفوتونات في الفضاء المنحني داخل الطائرة وترجمتها إلى صور راديو. كانوا قادرين على مقارنة صور نماذج الكمبيوتر هذه مع الملاحظات التي تم إجراؤها باستخدام العديد من التلسكوبات الراديوية والأقمار الصناعية على مدى العقود الثلاثة الماضية.
كان المؤلف الرئيسي للدراسة د. يعلق أليخاندرو كروز-أوسوريو قائلاً: “إن النموذج النظري لانبعاثنا الكهرومغناطيسي والتشكل النفاث للطائرة M87 يتوافق بشكل ملحوظ مع ملاحظات التحليل الطيفي الراديوي والبصري والأشعة تحت الحمراء. كما أنه يخبرنا بالتسريع.
يلاحظ لوتشيانو ريزولا ، الأستاذ في معهد الفيزياء النظرية بجامعة جوته في فرانكفورت: “حقيقة أن الصور التي حسبناها قريبة جدًا من الملاحظات الفلكية تؤكد أن نظرية النسبية العامة لأينشتاين هي التفسير الأكثر دقة وطبيعية. لقد جعلنا هذا الغرفة صغيرة جدا.
ملاحظة: أليخاندرو كروز أوسوريو ، كريستيان م. “الطاقة المتطورة والنماذج المورفولوجية لإطلاق طائرة M87” بقلم فروم وجوشوا ميسونو وأنطونيوس ناثانييل وجيري أونسي وأوليفر بورت وجوردي دافيلار وهاينهو فالكي ومايكل كرامر ولوتشيانو ريسولا ، 4 نوفمبر 2021 علم الفلك الطبيعي.
DOI: 10.1038 / s41550-021-01506-w
