محاكاة مذهلة تعيد إنشاء نفاثات البلازما الخاصة بالثقب الأسود M87



من مخلب الثقب الأسود الهائل في مركز المجرة M87 ، تتدفق طائرتان هائلتان على بعد آلاف السنين الضوئية إلى الفضاء. لا يزال العلماء لا يفهمون تمامًا الفيزياء وراء الطائرات، والتي تتكون من مزيج من الجسيمات المشحونة كهربائيًا ، أو البلازما (SN: 24/3/21). يقول عالم الفيزياء الفلكية أليخاندرو كروز-أوسوريو من جامعة جوته في فرانكفورت إنهما “مذهلان حقًا”. لذلك ابتكر هو وزملاؤه محاكاة حاسوبية للثقب الأسود لـ M87 ولغاز الدوران المحيط به في قرص تراكم. الهدف: اكتشف كيف أن هذا الثقب الأسود – بالفعل تشتهر بالتقاط صورة في 2019 (SN: 4/10/19) – أصبح مثل هذا النفاث.

في ظل الظروف المناسبة ، تنتج هذه المحاكاة الطائرات التي تطابق الملاحظات من M87 ، أبلغ الباحثون عن 4 نوفمبر في علم الفلك الطبيعي. يلف الثقب الأسود المجالات المغناطيسية المتصاعدة التي تحيط بحزمتين عاليتي الطاقة من الإلكترونات والجسيمات المشحونة الأخرى. تشير النتائج إلى أن الثقب الأسود يجب أن يدور بسرعة ، بأكثر من نصف سرعته القصوى التي تسمح بها قوانين الفيزياء وربما تصل إلى 94٪ من سرعته القصوى الممكنة.

تبين أن الحصول على طاقات إلكترونات النفاثات أمر بالغ الأهمية. عندما يتم إعادة ترتيب الحقول المغناطيسية في النفاثات في عملية تُعرف باسم إعادة الاتصال المغناطيسي (SN: 8/3/21) ، تتسارع الإلكترونات ، مما يؤدي إلى زيادة طاقاتها العالية جدًا. لم يتم تضمين هذا التأثير في عمليات المحاكاة السابقة ، ولكنه كان مفتاحًا لجعل الطائرات المحاكاة تتصرف مثل نظيراتها في العالم الحقيقي.



المصدر

ندى عبدالرحمن
مهتمة في العلوم والفضاء خاصةً محبة للتقنية اعمل كاتبة في موقع اراود