عندما اثنين من الكتلة الفائقة في المدار الثقوب السوداء الاقتراب من بعضها البعض ، يمكن أن تكون النتائج ملتوية تمامًا. يظهر التصور الجديد من وكالة ناسا إلى أي مدى لا يقاوم سحب المتطرف الجاذبية ينحني ويشوه الضوء في حلقات متوهجة من الغاز الساخن الذي يدور حول الثقوب السوداء في نظام محاكاة ثنائي.
تُظهر الرسوم المتحركة ثقبين أسودين: أكبرهما ، والذي تبلغ كتلته حوالي 200 مليون مرة كتلة شمسنا ، محاط بحلقات حمراء من الغاز الساخن تسمى أقراص التراكم. يدور حول هذا العملاق ثقب أسود ثانٍ يزن حوالي نصف تلك الكتلة ، وتظهر حلقاته من الغاز والغبار باللون الأزرق اللامع.
قوى الجاذبية القوية تسحب وتشوه نسيج الزمكان عندما يدور ثقب أسود حول الآخر ، ينحني الضوء من أقراص التراكم المتوهجة لشركاء الرقص. وكلما اقتربت من أحد هؤلاء العمالقة المشوهين في المحاكاة ، كلما ظهر الآخر أكثر انحرافًا ، كما قال مسؤولو ناسا قال في بيان صحفي.
متعلق ب: 10 اكتشافات ضخمة للثقب الأسود
قال جيريمي شنيتمان ، عالم الفيزياء الفلكية في مركز جودارد لرحلات الفضاء التابع لناسا (GSFC) في جرينبيلت بولاية ماريلاند ، في البيان: “إن التكبير على كل ثقب أسود يكشف عن صور متعددة مشوهة بشكل متزايد لشريكه”.
إن الجاذبية في مركز الثقب الأسود ساحقة لدرجة أنه لا يمكن حتى للضوء الهروب. في قلبها توجد منطقة مظلمة ذات كثافة لا نهائية تُعرف باسم Singularity ، يحدها أفق الحدث. خارج أفق الحدث مباشرة ، تعمل الجاذبية على ثني الفوتونات في منحنى يعرف باسم كرة الفوتونات. تدور الحلقات شديدة الحرارة من الغاز والغبار لقرص التراكم حول هذه الكرة ، وتحوم بسرعات لا تصدق وتنفجر. الاشعاع الكهرومغناطيسي، مثل الأشعة السينية وموجات الراديو وأفران الميكروويف وأشعة جاما.
يبدأ التخيل بمنظر جوي للثقب الأسود الأصغر الذي يدور حول الأكبر. في البداية ، لا يبدو أن أيًا منهما يتأثر كثيرًا بقرب الآخر ، لكن هذا يتغير بشكل كبير بمجرد تحول وجهة النظر إلى المستوى المداري. الآن ، عندما يمر ثقب أسود أمام الآخر ، يلتف الضوء من جسم الخلفية ويلتف ليتبع تشوه الجاذبية. تُعد الألوان الزاهية المرئية في التصور اختيارات فنية ، حيث إن أقراص التراكم في الثقوب السوداء فائقة الكتلة من شأنها أن تبعث الضوء في فوق بنفسجي نطاق الطيف. وقال البيان إنه في الثقب الأسود الأقل ضخامة – الأزرق – سيشتعل الغاز الناتج عن القرص بدرجة أعلى قليلاً مما هو عليه في الثقب الأسود الأثقل.
لإنشاء المحاكاة ، قام شنيتمان بحساب كيف ينحني الضوء الناتج في أقراص التراكم حول الأنسجة المشوهة والزمانية أثناء ترقص الثقوب السوداء. وقال البيان إنها حسبت حركات الإطار بإطار في حوالي يوم واحد ، باستخدام مجموعة الحوسبة الفائقة Discover في مركز محاكاة المناخ التابع لناسا في GSFC.
يُعتقد أن معظم المجرات الكبيرة تحتوي على ثقب أسود هائل – وهو ثقب أكبر بملايين إن لم يكن مليارات المرات من شمسنا – في مركزها. تنشأ الأنظمة الثنائية لهذه الثقوب السوداء الوحشية من اصطدامات المجرات ، على الرغم من أن الثقوب السوداء في معظم الحالات تدور بشكل حلزوني بحيث لا يحتوي سوى جزء صغير من المجرات المدمجة على ثقبين أسودين في المدار ، ذكرت وكالة ناسا في عام 2018. في مثل هذه الأنظمة التي يكون فيها كلا الثقوب السوداء فائقة الضخامة ، يمكن أن يستمر تشويه المرآة والمرآة للضوء المتوهج لفترة طويلة جدًا ، كما قال شنيتمان في الإصدار.
وقال: “هذه هي أنواع الأنظمة الثنائية للثقب الأسود حيث نعتقد أن كلا العضوين يمكن أن يحافظا على أقراص التراكم لملايين السنين”.
نُشرت في الأصل على Live Science
