باحثون يكشفون سر التوهجات الغامضة حول الثقب الأسود
تاريخ النشر: 25th, April 2024 GMT
يعتقد العلماء أن المنطقة المحيطة مباشرة بالثقب الأسود مضطربة، وتحتوي على غاز ممغنط ساخن يلتف حول الثقب الأسود بسرعات ودرجات حرارة هائلة. وتُظهر الأرصاد الفلكية أنه داخل هذا القرص تحدث توهجات غامضة عدة مرات في اليوم، وتضيء مؤقتا ثم تتلاشى.
ففي دراسة جديدة نشرت يوم 22 أبريل/ نيسان الماضي بمجلة "نيتشر أسترونومي"، استخدم الباحثون بيانات التلسكوب وتقنية الرؤية الحاسوبية المعتمِدة على الذكاء الاصطناعي لاستعادة أول فيديو ثلاثي الأبعاد يُظهر الشكل الذي يمكن أن تبدو عليه هذه التوهجات حول الثقب الأسود الهائل الموجود في قلب مجرتنا درب التبانة.
تشير عمليات المحاكاة الحاسوبية العملاقة إلى أن المادة التي تدور حول الثقب الأسود -في بنية تعرف باسم القرص التراكمي- يمكن أن تندلع بشكل دوري في حدث نشط يسمى "التوهج"، ويمكن رؤيته بالأشعة السينية والأشعة تحت الحمراء والضوء الراديوي. ومع ذلك فإن إعادة بناء البنية ثلاثية الأبعاد لهذه التوهجات من البيانات المرصودة يمثل تحديا.
وفي الدراسة اقترح الباحثون تقنية تصوير جديدة تشبه الطريقة المستخدمة في التصوير المقطعي الطبي والمعروفة أيضا باسم الأشعة المقطعية، والتي يطلقون عليها اسم "التصوير المقطعي الاستقطابي المداري"، واستخدم الباحثون ملاحظات من مصفوفة "أتاكاما" المليمترية الكبيرة "إيه إل إم إيه" لدراسة المظهر ثلاثي الأبعاد للتوهج عند الأطوال الموجية الراديوية، وفقا للبيان الصحفي المنشور عن الدراسة على موقع يوريك آلارت.
وعلى الرغم من صعوبة إعادة بناء صورة ثلاثية الأبعاد من مجموعة البيانات هذه بسبب المسافة والتفاصيل الدقيقة للتغيرات في السطوع، فإن الباحثين استخدموا تقنية حسابية جديدة تعتمد على الشبكة العصبية، والتي كانت مقيدة بالفيزياء المتوقعة للثقوب السوداء وعمليات الإشعاع الكهرومغناطيسي.
وتُظهر الصورة الناتجة أن التوهج نشأ على الأرجح من نقطتين مضيئتين على القرص التراكمي، والذي يوجد تقريبا وجها لوجه مع الأرض. وتدور البقع في اتجاه عقارب الساعة حول الثقب الأسود في نصف قطر مداري يبلغ نصف المسافة بين الأرض والشمس (نحو 75 مليون كيلومتر). ويشبه هيكل التوهج عمليات المحاكاة الحاسوبية السابقة، مما يؤكد صحة فهمنا العام للبيئات القاسية المحيطة بالثقوب السوداء.
(شاهد: فيديو قصير ثلاثي الأبعاد يوضح محيط الثقب الأسود من كل الجوانب)
توهج ثلاثي الأبعاد
ويتميز هيكل التوهج ثلاثي الأبعاد بميزتين ساطعتين ومدمجتين تقعان على بعد نحو 75 مليون كيلومتر (أو نصف المسافة بين الأرض والشمس) من مركز الثقب الأسود، ويستند إلى البيانات التي جمعتها مصفوفة أتاكاما المليمترية الكبيرة "إيه إم إل إيه" في تشيلي على مدى 100 دقيقة مباشرة بعد الثوران الذي شوهد في بيانات الأشعة السينية في 11 أبريل/ نيسان 2017.
تقول الباحثة المشرفة على الدراسة "كاتي بومان" الأستاذة المساعدة في علوم الحوسبة والرياضيات والهندسة الكهربائية وعلم الفلك في معهد كاليفورنيا للتكنولوجيا، في حديث مع "الجزيرة نت": إن معرفة الهيكل ثلاثي الأبعاد للتوهج تطلّب تطوير نسخة محدثة من طريقة عمل هذا التوهج حول الثقب الأسود.
وتضيف: "في هذه التقنية يجري تمثيل كل بنية توهّج محتملة كحجم مستمر باستخدام الشبكة العصبية، مما يسمح للفريق بإحراز تقدم حسابي في البنية الأولية ثلاثية الأبعاد للنقطة الساخنة مع مرور الوقت أثناء دورانها حول الثقب الأسود لإنشاء منحنى ضوئي كامل. وبعد ذلك يمكننا التوصل إلى أفضل بنية أولية ثلاثية الأبعاد، والتي تطابق -عند التقدم بمرور الوقت وفقا لفيزياء الثقب الأسود- ملاحظات مصفوفة أتاكاما".
وأسفرت نتيجة عمل الفريق عن إنتاج مقطع فيديو يُظهر الحركة في اتجاه عقارب الساعة لمنطقتين مشرقتين مدمجتين ترسمان مسارا حول الثقب الأسود. وتعلق بومان على هذه النتيجة بالقول: "هذا أمر مثير للغاية. لم يكن من الضروري أن يخرج بهذه الطريقة. من الممكن أن يكون هناك سطوع عشوائي منتشر في جميع الأنحاء. وحقيقة أن هذا يشبه إلى حد كبير التوهجات التي تنبأت بها المحاكاة الحاسوبية للثقوب السوداء هو أمر مثير للغاية".
المصدر: الجزيرة
كلمات دلالية: ترجمات حريات فضاء حول الثقب الأسود ثلاثیة الأبعاد ثلاثی الأبعاد
إقرأ أيضاً:
ثلاثية الشارقة أمام النصر تعزز صدارته في دوري أدنوك للمحترفين
انفرد الشارقة بصدارة ترتيب دوري أدنوك للمحترفين بفوزه 3-0 على مضيفه النصر، اليوم الجمعة، مستفيداً من تعادل شباب الأهلي مع كلباء في لقاء أقيم نفس التوقيت.
ورفع الشارقة رصيده إلى 21 نقطة متفوقا بفارق نقطتين على شباب الأهلي الذي تراجع للمركز الثاني، بينما توقف رصيد النصر عند 13 نقطة في المركز الخامس، وارتفع رصيد كلباء إلى 11 نقطة بالمركز السابع.
وافتتح عثمان كمارا التسجيل للشارقة في الدقيقة 33 بضربة رأس متقنة بعد تمريرة عرضية من الناحية اليسرى، قبل أن يستغل ارتباك دفاع النصر ليضاعف تقدم فريقه في الدقيقة 59 بتسديدة من داخل منطقة الجزاء.
واختتم جيليرمي بيرو أهداف اللقاء بتسديدة رائعة من على حافة المنطقة قبل سبع دقائق على النهاية.
أهدر فيدريكو كارتابيا ركلة جزاء في الوقت بدل الضائع ليتعادل فريقه شباب الأهلي سلبياً مع ضيفه كلباء، ويفرط في صدارة الترتيب.
وهيمن شباب الأهلي على المباراة منذ البداية حتى النهاية، لكنه لم يتمكن من تجاوز دفاع كلباء أو حارس مرماه سلطان المنذري الذي تألق في أكثر من هجمة خطيرة لصاحب الأرض.
واحتسب الحكم ركلة جزاء لشباب الأهلي مع نهاية الوقت الأصلي بعد مراجعة لتقنية حكم الفيديو المساعد، وتقدم كارتابيا لتسديدها لكنه لعب الكرة في القائم الأيسر وسط احتفالات من لاعبي الفريق الزائر.
تزامنًا مع “عام الإبل”.. مجمع الملك سلمان العالمي للغة العربية يُطلق “دليل الإبل”