حدثت العديد من الأبحاث الملحمية المتعلقة بهذه الوحوش الكونية؛ الثقوب السوداء، لذا كان من الصعب الحصول على قائمة مختصرة.
ما زلنا قاصرين عن فهم الكثير عن الثقوب السوداء، تلك الأجسام شديدة الضخامة التي لا يمكن لأي شيء الإفلات من جاذبيتها، حتى الضوء. داخل الثقب الأسود، ينهار فهمنا لقوانين الفيزياء، ما يجعلها واحدة من أكثر الألغاز الكونية إثارة.
شهد عام 2021 مجموعة من الأبحاث الرائعة حول الثقب الأسود، تنوعت بين رصد موجات الجاذبية ورسم خرائط الحقول المغناطيسية ومحاولات البحث عن المادة المظلمة التي تدور حولها.
1. ثقب أسود يبتلع نجمًا نيوترونيًّا
للمرة الأولى، اكتشف العلماء موجات جاذبية تصدر من ثقب أسود التهم نجمًا نيوترونيًا، ليس مرةً واحدةً بل مرتين.
رصدت عمليات كشف سابقة موجات التُقطت في الزمكان، ترددت من اصطدامات كارثية حدثت بين ثقبين أسودين ونجمين نيوترونيين.
حديثًا، توج العلماء سلسلة الاكتشافات برصد المصير القاتم لنجم نيوتروني داخل ثقب أسود، ما يمثل حدثًا بارزًا في مجال علم الفلك.
2. هل يمكن الثقوب السوداء أن تزود الحضارات الفضائية بالطاقة؟
يرى العلماء أن بناء هياكل لتجميع الطاقة حول الثقوب السوداء قد يكون فعالًا في توليد الطاقة للحضارات الفضائية الضخمة.
إذا فاقت احتياجات المجتمع الفضائي من الطاقة القدر الذي يزودهم به الكوكب، افترض الفيزيائيون إمكانية تشييد بناء عظيم أطلقوا عليه اسم «كرة دايسون» حول نجمهم المضيف، لإنتاج الطاقة على نطاق واسع.
هذا يعني إمكانية الكشف عن الحضارات الغريبة، بالبحث عن هذه البنى.
سنة 2021، أجرى باحثون تايوانيون مجموعة من الحسابات، ووجدوا أن مجال دايسون قد يعمل حول ثقب أسود أيضًا، بل إنهم حددوا مدى قدرتنا على رصده.
3. أول ضوء مُكتَشف من وراء ثقب أسود
رصد علماء الفيزياء الفلكية ضوءًا منعكسًا من وراء ثقب أسود، ما يثبت صحة فرضيات أينشتاين مجددًا.
ربما سمعت أن لا شيء -حتى الضوء- يمكنه الفرار من ثقب أسود، لكن هذا ليس صحيحًا تمامًا. بالفعل، أي شيء يعبر أفق الحدث يُفقد إلى الأبد، لكن القرص الساخن للمادة الذي يدور حول الثقب الأسود، تنبعث منه أشعة سينية قوية بنحو مذهل، لدرجة إمكانية رصدها من الأرض.
مع ذلك، لا يهرب كل هذا الضوء بسهولة.
وجدت دراسة جديدة ومضات من الأشعة السينية تختلف عن الانبعاثات المعتادة الأكثر سطوعًا، يبدو أنها تنعكس من وراء الثقب الأسود.
4. كم يبلغ حجم الثقب الأسود؟
يقول باحثون إن أنماط تغذية الثقب الأسود قد تخبرنا عن حجمه.
تطلق الثقوب السوداء شديدة الضخامة -حين تستهلك المادة- انفجارات ضخمة شبيهة بالإشعاع، بأنماط توهج متنوعة.
تساءل الباحثون طويلًا، هل توقيت هذه الأنماط قد يخبرنا المزيد عن الثقب الأسود ذاته؟ اتضح أنه كلما كان الثقب أضخم، زادت الفواصل الزمنية بين التوهجات.
5. الحقول المغناطيسية الموزعة حول الثقب الأسود
أظهر تلسكوب أفق الحدث صورة جديدة للجسم الهائل القابع في مركز المجرة «مسييه 87» (M87)، بواسطة ضوء مُستقطَب هذه المرة.
يعتقد علماء الفلك أن هذا الحدث مثير للاهتمام، إذ يُرصد الاستقطاب للمرة الأولى قرب حافة الثقب الأسود.
تقول مونيكا موسبرودزكا، المؤلفة المشاركة في البحث، من جامعة رادبود في هولندا، إننا نشهد الدليل الحاسم التالي لفهم كيفية تصرف الحقول المغناطيسية حول الثقوب السوداء، وكيف قد يدفع النشاط في هذه المنطقة من الفضاء النفثات القوية إلى ما وراء المجرة.
6. هل تساعدنا موجات الجاذبية على إيجاد المادة المظلمة؟
استخدم علماء الفلك أجهزة فائقة الحساسية لرصد موجات الجاذبية، للبحث عن سُحُب البوزونات، المنافس الرئيسي للمادة المظلمة، في الأقراص الدوارة حول الثقوب السوداء.
تتكون هذه السُحب من جسيمات دون ذرية خفيفة الوزن تسمى البوزونات، تتوقع وجودها النظريات التي تتجاوز النموذج المعياري لفيزياء الجسيمات.
يكاد يستحيل اكتشاف هذه البوزونات على الأرض، لكن يعتقد علماء الفلك أنها قد تكون موجودة حول الثقوب السوداء، وترسل إشارات موجات جاذبية محددة، لذلك استخدموا مرصد «ليغو» للبحث عنها.
7. اكتشاف المزيد من موجات الجاذبية
أجرى فريق دولي من الباحثين 90 عملية رصد، وهو أكبر عدد من عمليات اكتشاف موجات الجاذبية حتى الآن.
من بين 35 عملية كشف في الجولة الأخيرة من الرصد، كانت 32 عملية ناجمةً عن اندماج ثقبين أسودين، وعمليتان ناجمتان على الأرجح من اصطدام نجم نيوتروني بثقب أسود، وواحدة ما زالت غامضة.
8. الثقوب السوداء تحجب الدخان بين المجرات
راقب علماء الفلك تطور تيارات الغاز حول ثقب أسود نشط، يشبه ذلك نوعًا ما الدخان الناتج من انفجار بركاني.
درس الفريق نظامًا من 20 مجرة يُسمى (Nest200047)، يقع على بعد 200 مليون سنة ضوئية. تمتلك إحدى هذه المجرات ثقبًا أسود نشطًا في قلبها، ينتج انبعاثات راديوية، تخلق بدورها فقاعات في الغاز المحيط بها.
9. الثقوب السوداء تمارس الضغط الكمي على بيئتها
ليس الثقب الأسود وحيد الخاصية كما كنا نظن. اتضح أن السلوك الكمي يضيف بُعدًا جديدًا متمردًا إلى خصائصه المتوحشة.
في اكتشاف فريد من نوعه ، وجد الفيزيائيون في المملكة المتحدة أن الثقوب السوداء تمارس الضغط الكمي على بيئتها.
اقرأ أيضًا:
ثقب أسود جائع قد يكشف أصل عمالقة الفضاء
نجم استطاع النجاة من التهام ثقب أسود عملاق!
ترجمة: فاطمة البجاوي
تدقيق: أكرم محيي الدين
