قياس سرعة دوران الثقب الأسود، بجانب كون الثقوب السوداء ضخمة الحجم فهي أيضا مدمجة (متراصة) بشكل كبير جدا، هذه الصفات تجعلها من الأماكن التي يصعب اكتشافها وتقييمها في كوننا الفسيح. علينا إذاً ابتكار العديد من الحيل لقياسها والتعرف على خصائصها الفيزيائية.

قام فريق دولي من علماء الفلك بابتكار حيلة جديدة وهي كالتالي، قال أحد العلماء في صحيفة (Astrophysical Journal Letters) أنه يمكننا تحديد دوران الثقب الأسود عن طريق استخدام التفاعل بين اثنين من الثقوب السوداء مقيدَين بمدار مشترك.

Credit: COURTESY OF NASA/JPL/CALTECH

OJ287 هو نظام ثقب أسود ثنائي هائل، يقع على بعد حوالي 3.5 مليار سنة ضوئية عن كوكب الأرض.

يزن الثقب الأول من النظام ما يُقدّر بـ 18 مليار كتلة شمسية بينما يزن الآخر 150 مليون كتلة شمسية فقط.

بسبب هذا الفرق الكبير في الحجم، فإن الثقب الصغير يتبع مدار يخترق فيه أسطوانة من الأجسام فائقة الحرارة تدور حول الثقب الأكبر.

هذه الأحداث (الانفجارات) تحدث دائمًا خلال 12 عامًا من الدوران وتتم قراءتُها من قِبل علماء الفلك كتغييرات في الضوء المرئي للنظام، الذي أغلبه ينتج عن طريق تلك الأجسام فائقة الحرارة.

قابلية التنبؤ بهذه الظاهرة والمبادرة المرتبطة بها (أو المداورة وهي حركة دائرية متغيرة حول محور يسمى محور المبادرة) أو التحولات في المدار البيضوي للثقب الصغير، ساعدت علماء الفلك في الاستعداد لاثنين من الانفجارات في نظام OJ287 بشهري تشرين الثاني وكانون الأول عام 2015 عن طريق القياسات الدقيقة في اختلاف أشعة الضوء الناتجة من النظام خلال هذه الانفجارات، بطريقة غير مباشرة تمكّن علماء الفلك من قياس دوران الثقب الأكبر، ووجدوا أنه يدور على 30% من الحد الأقصى المسموح به بالنسبة إلى النسبية العامة.

تحدد هذه البيانات بالإضافة إلى ملاحظات سابقة أن مدة الدوران تقصُر مع الوقت. هذا لأن النظام يفقد من طاقته لإنتاجه موجات الجاذبية-التموجات في الزمكان التي تستهلك الطاقة من مدار الثقوب، مما سيؤدي بهم إلى التقلص.

بعبارة أخرى يشهَد علماء الفلك في نظام OJ287 الدمج التدريجي لاثنين من الثقوب السوداء الهائلة، وكما نعلم فإن الانفجارات والمحاور السريعة تكون شائعة الحدوث في الفترة التي تسبق أي دمج.

اقرأ أيضًا:

المصدر