شاهد اثنين من الثقوب السوداء ينحرفان ضوء النهار عن الزمكان في هذا التصور الثلاثي لوكالة ناسا

بالعربي/ اثنان من الثقوب السوداء رقصة تانجو مشوه جدا.

عندما يقترب ثقبان أسودان فائقان في المدار من بعضهما البعض ، يمكن أن تكون النتائج ملتوية جدًا. يُظهر تصور ناسا الجديد كيف ينحني السحب الذي لا يقاوم للجاذبية الشديدة ويشوه الضوء في الحلقات المتوهجة للغاز الساخن الذي يدور حول الثقوب السوداء في نظام محاكاة ثنائي.    

تُظهر الرسوم المتحركة ثقبين أسودين: أكبر الثقبين ، والذي تبلغ كتلته حوالي 200 مليون مرة كتلة شمسنا ، محاط بحلقات حمراء من الغاز الساخن تسمى قرص التراكم. يدور حول هذا العملاق ثقب أسود ثانٍ يزن حوالي نصف تلك الكتلة ، وحلقاته من الغاز والغبار موضحة باللون الأزرق اللامع.

تقوم قوى الجاذبية القوية بسحب نسيج الزمكان وتشوهه عندما يدور ثقب أسود حول الآخر ، مما يؤدي إلى انحناء الضوء من أقراص التراكم المتوهجة لشركاء الرقص. قال ممثلو ناسا في بيان إنه كلما اقتربت من أحد هذه العمالقة المشوهين في المحاكاة ، كلما ظهر الآخر أكثر تشويشًا .

قال جيريمي شنيتمان ، عالم الفيزياء الفلكية في مركز جودارد لرحلات الفضاء التابع لناسا (GSFC) في جرينبيلت بولاية ماريلاند ، في البيان: “إن التكبير في كل ثقب أسود يكشف عن صور متعددة ومشوهة بشكل متزايد لشريكه”.

الجاذبية في مركز الثقب الأسود لا تقاوم لدرجة أنه حتى الضوء لا يستطيع الهروب. توجد في جوهرها منطقة مظلمة ذات كثافة لا نهائية تُعرف باسم التفرد ، يحدها أفق الحدث. خارج أفق الحدث مباشرة ، تعمل الجاذبية على ثني الفوتونات في منحنى يعرف باسم كرة الفوتون. تدور حول تلك الكرة حلقات قرص التراكم من الغاز والغبار المحميين ، والتي تدور بسرعات لا تصدق وتنبعث من الإشعاع الكهرومغناطيسي ، مثل الأشعة السينية ، وموجات الراديو ، وأفران الميكروويف وأشعة جاما.

يبدأ التخيل بمنظر علوي للثقب الأسود الأصغر الذي يدور حول الأكبر. في البداية ، لا يبدو أن أيًا منهما يتأثر كثيرًا بالتقارب من الآخر ، لكن هذا يتغير بشكل كبير بمجرد تحول وجهة النظر إلى المستوى المداري. الآن ، عندما يمر ثقب أسود أمام الآخر ، يتلوى الضوء من جسم الخلفية ويلتف ليتبع تشويه الجاذبية. تعد الألوان المتوهجة المرئية في التصور اختيارات فنية ، حيث إن أقراص التراكم في الثقوب السوداء فائقة الكتلة من شأنها أن تبعث الضوء في نطاق الأشعة فوق البنفسجية من الطيف. وفقًا للبيان ، في الثقب الأسود الأقل ضخامة – الثقب الأزرق – يحترق الغاز الموجود في القرص بدرجة حرارة أعلى قليلاً مما هو عليه في الثقب الأسود الأثقل.

لإنشاء المحاكاة ، قام شنيتمان بحساب كيفية انحناء الضوء الناتج في أقراص التراكم حول النسيج المشوه للزمكان أثناء رقصة الثقوب السوداء. وفقًا للبيان ، قام بحساب الحركات إطارًا بإطار في غضون يوم تقريبًا ، باستخدام مجموعة الحوسبة الفائقة Discover في مركز ناسا لمحاكاة المناخ في GSFC.

يُعتقد أن معظم المجرات الكبيرة بها ثقب أسود هائل – أكبر بملايين أو حتى مليارات المرات من شمسنا – في مركزها. تنشأ الأنظمة الثنائية لهذه الثقوب السوداء الوحوش من اصطدامات المجرات ، على الرغم من أن الثقوب السوداء في معظم الحالات تدور معًا بحيث لا يحتفظ سوى جزء صغير من المجرات المدمجة بفتحتين أسودين يدوران حولهما ، وفقًا لما أفادت به وكالة ناسا في عام 2018. في مثل هذه الأنظمة التي يكون فيها الثقوب السوداء هائلين ، وقال شنيتمان في البيان إن تشويه المرآة والمرآة للضوء المتوهج قد يستمر لفترة طويلة جدًا.

وقال “هذه هي أنواع الأنظمة الثنائية للثقب الأسود حيث نعتقد أن كلا العضوين يمكن أن يحافظا على أقراص تراكمية تدوم لملايين السنين”.

المصدر/ livescience.comالمترجم/barabic.com