أنتجت اختبارات تعاون تلسكوب أفق الحدث أعلى الملاحظات دقة التي تم الحصول عليها من الأرض، مما يضع أساسًا مثيرًا للملاحظات المستقبلية للثقوب السوداء.
قدم تلسكوب أفق الحدث (EHT) للبشرية الصورة الأولى لثقب أسود في أبريل 2019. وتبعت التعاون تلك الملاحظة بصورة لثقب أسود في مركز مجرتنا، المعروف باسم القوس A*، في مايو 2022.
التلسكوب نفسه هو شبكة من مراصد التلسكوبات الراديوية المنتشرة عبر سطح الأرض والتي تتزامن وترتكز على مصدر ضوء محدد (الثقوب السوداء) لالتقاط صور حادة للمناطق الزمنية الفضائية التي تشغلها هذه الكائنات العملاقة. ومن المهم أن نلاحظ أن صورة الثقب الأسود هي في الواقع صورة للمادة المسخنة بشدة المحيطة بالثقب الأسود نفسه، حيث لا يمكن لأي ضوء الهروب من الثقب الأسود. وبالتالي، فإن صورة الثقب الأسود هي حقًا صورة ظل الثقب الأسود.
في الدراسة الأخيرة للتعاون—التي نُشرت اليوم في مجلة The Astronomical Journal—وصف الفريق الطريقة التي حسّنوا بها دقة التلسكوب. عادةً ما يحصل علماء الفلك على صور بدقة أعلى باستخدام تلسكوبات أكبر، لكن EHT يمتد بالفعل عبر الأرض. بدلاً من ذلك، قام التعاون بمراقبة أطوال موجية أقصر من الضوء، مما أدى إلى الحصول على صور أكثر وضوحًا.
“مع EHT ، رأينا الصور الأولى للثقوب السوداء باستخدام ملاحظات بطول موجي 1.3 مم ، لكن الحلقة الساطعة التي رأيناها ، والتي تشكلت بواسطة انحناء الضوء تحت تأثير جاذبية الثقب الأسود ، كانت لا تزال تبدو غير واضحة لأننا كنا عند الحدود المطلقة لما يمكن أن نجعل الصور واضحة”، قال ألكسندر رايموند ، باحث في مختبر الدفع النفاث التابع لناسا ومؤلف مشارك للدراسة ، في بيان صادر عن المرصد الجنوبي الأوروبي.
“عند 0.87 مم ، ستكون صورنا أكثر وضوحًا وتفصيلًا ، مما قد يكشف عن خصائص جديدة سواء تلك التي تم توقعها سابقاً أو ربما بعض الخصائص الجديدة”، أضاف.
في اختبار فائدة الأطوال الموجية الأقصر للحصول على صور أكثر وضوحاً، استخدم التعاون مجموعة فرعية من الشبكات—ALMA وتجربة آتاكام Pathfinder EXperiment أو APEX في تشيلي. مع تركيز الشبكات الفرعية على مجرات بعيدة، حقق التعاون ملاحظات بدقة تصل إلى 19 ميكرون ثانية قوسية، وهو ما يتوافق مع أعلى دقة للصور تم التقاطها من سطح الأرض حتى الآن.
على الرغم من أن الفريق حقق ملاحظات بهذه الدقة العالية إلا أنهم لم ينتجوا أي صور لأن الهوائيات المستخدمة في الدراسة لم تكن قادرة على إعادة بناء صورة استناداً إلى البيانات المجموعة.
عندما يعيد التعاون تركيزه نحو الثقوب السوداء مرة أخرى, قد يكون تحسين الدقة كبيرا . وفقاً للإصدار الصادر عن ESO, كان الفريق قادرًا عند بعض الأطوال الموجية على الحصول على صور ثقوب سوداء تكون أكثر حدة بنسبة 50% مقارنة بتلك المنشورة سابقا .
بالإضافة إلى الثقوب السوداء التي تم تصويرها بالفعل, فإن زيادة الدقة قد تعني أن التعاون سيكون لديه وقت أسهل لتصوير ثقوب سوداء أبعد أو أصغر أو أخف وزناً مقارنة بالثقوب الضخمة المصورة عامي 2019 و2022 .
