علماء فلك يقيسون قطر ثقب أسود

تمكن علماء فضاء دوليون يعملون ضمن مشروع "إيفنت هورايزن تيليسكوب" (Event Horizon Telescope) من قياس نصف قطر ثقب أسود في الفضاء للمرة الأولى.

كان عام 1781 عندما اكتشف عالم الفلك الفرنسي تشارلز ميسير للمرة الأولى المجرة M87، دون أن يعلم في ذلك الوقت أنها مجرة تضم في مركزها ثقبا أسود هائلا. وبعد 231 سنة، تمكن العلماء الذين يراقبون المجرة M87 من القيام بأمر لم يفعلوه من قبل،  فقد قاسوا نصف قطر ذلك الثقب الأسود الذي يبعد عن الأرض أكثر من 50 مليون سنة ضوئية ويفوق حجم الشمس بستة ملايين مرة.

فقد استطاع علماء فلك يعملون في مشروع "إيفنت هورايزن تلسكوب" -وهي سلسة من التلسكوبات اللاسلكية المنتشرة في كل من هاواي وأريزونا وكاليفورنيا- تجميع صور هذه التلسكوبات والحصول على صور بدقة غير مسبوقة أثناء مراقبة الأجسام في السماء ليلا. وفي هذه الحالة تابع علماء الفلك مادة في حافة الثقب الأسود أثناء عبورها "أفق الحدث" (event horizon).

ووصف أحد علماء الفلك في تصريح صحفي "أفق الحدث" للثقب الأسود بأنه "باب الخروج من عالمنا"، "فأنت تدخل من ذلك الباب ولا تعود أبدا". ووفقا لموسوعة ويكيبيديا الحرة فإن "أفق الحدث" هو، بشكل نسبي، حدود في الزمان والمكان لا يمكن للأحداث من ورائها أن تؤثر على مراقب خارجي.

وتمكن العلماء من قياس نصف قطر الثقب الأسود بفحص مواد ساخنة قُذفت خارج الثقب بسرعة تقترب من سرعة الضوء. والذي يتسبب بهذه المقذوفات هو السخونة البالغة للمواد المتراكمة المحيطة بالثقب الأسود أثناء عبورها أفق الحدث للثقب الأسود.

ويؤدي دوران الثقب الأسود والمواد المحيطة به إلى خلق حقول مغناطيسية قوية تتسبب بأن ينفث الثقب الأسود من فترة لأخرى هذه المواد بالغة السخونة بعنف إلى الفضاء.

وهذه المقذوفات التي نفثها الثقب الأسود بمجرة M87 كانت تحت المراقبة فعليا قبل أن يلتقط تلسكوب الفضاء هابل صورة لها عام 1998، لكن صورة هابل لم تكن بالدقة الكافية كي تتيح للعلماء أخذ القياسات الدقيقة التي يحتاجونها لتحديد حجم الثقب الأسود، لكن بالاستعانة بتلسكوبات "إيفنت هورايزن" تمكن العلماء من ذلك.

ويبلغ حجم قرص المواد المحيطة بالثقب الأسود 70 مليار ميل (112.6 مليار كلم)، أي ما يعادل تقريبا خمسة أضعاف حجم نظامنا الشمسي بأكمله، وبعد فحص وعمليات حسابية قرر العلماء أن حجم قرص المواد المحيطة بالثقب الأسود يعادل تقريبا 5.5 أضعاف حجم الثقب الأسود ذاته، مما جعلهم يقدرون قيمة نصف قطر الثقب الأسود.

ويرى العلماء أن قياس الثقب الأسود يعتبر مجرد البداية في مجال الأبحاث حول الثقب الأسود للمجرة M87، وبانضمام تلسكوبات لاسلكية أخرى من دول عديدة حول العالم إلى مشروع "إيفنت هورايزن تلسكوب" فإن ذلك سيتيح مراقبة أدق للثقب الأسود.

كما سيتيح ذلك للعلماء التأكد من النظريات حول سلوك الثقب الأسود، وسيلقي كذلك بمزيد من الضوء على النظرية النسبية لآينشتاين، حيث سيتمكنون من تحديد ما إذا كان آينشتاين قد تنبأ بشكل صحيح بما سيحصل للمادة في حقل جاذبية كبير.

وبهذا الصدد قال عالم الفلك، شيب دويلمان، في التصريح الصحفي "نحن الآن في موقع طرح سؤال، هل آينشتان كان مصيبا؟"، مضيفا "يمكننا تحديد المزايا والخصائص التي تنبأ بها في نظريته في هذا الحقل المغناطيسي القوي جدا".