الزمكان الدوّار حول الثقوب السوداء يتصرف مثل عدسة غير متجانسة، حيث يقوم بلفّ الضوء المار. بقياس هذا اللفّ - أي العزم الزاوي المداري للإشعاع - يمكن تقدير الشحنة الكهربائية للثقب الأسود. بتطبيق هذا الأسلوب على رصد M87*، تم الحصول على حد أعلى لنسبة الشحنة إلى الكتلة: لا يتجاوز 0.39. على الرغم من أن الثقوب السوداء الفيزيائية الفلكية يُتوقع أن تكون متعادلة، إلا أن هذه الطريقة قابلة للتطبيق على أي نوع من "الشحنات" التي تحدد الحلول المختلفة لمعادلات الجاذبية. وهكذا، يصبح العزم الزاوي المداري للضوء أداة جديدة للتحقق المستقل من نظريات الجاذبية في الحقول القوية، مكملاً بذلك الرصد التقليدي للظل.
الضوء الذي يمر بجوار ثقب أسود دوار يلتف في شكل حلزوني، مثل الماء حول مصرف. تعمل الشحنة الكهربائية للثقب كرافعة إضافية: فكلما كانت أقوى، زاد التفاف الأشعة. وجد علماء الفيزياء الفلكية طريقة لاستخدام هذا الالتواء لقياس شحنة الثقب الأسود - دون اتصال مباشر، بمجرد تحليل التواء الضوء. في السابق كانت هذه الظاهرة تُدرس فقط في المختبرات، أما الآن فقد أصبحت أداة كونية.
طبق الباحثون الطريقة على أرصاد المجرة M87، حيث يوجد الثقب الشهير M87* الذي التُقطت أول صورة لظله في عام 2019. أظهر التحليل أن نسبة الشحنة إلى الكتلة لا تتجاوز 0.39، مما يعني أن الجرم شبه متعادل كهربائيًا، كما كان متوقعًا. لكن الاكتشاف الرئيسي ليس الرقم، بل الطريقة. الآن يمكن سبر الزمكان المنحني من خلال درجة التواء الأشعة، مما يوفر اختبارًا مستقلاً للجاذبية القوية. في المستقبل، يمكن بهذه الطريقة البحث عن حقول جديدة أو أبعاد إضافية لا يمكن الوصول إليها بطرق أخرى. منعطف غير متوقع: يُستخدم نفس مبدأ التواء الضوء في الاتصالات الكمومية لضغط المعلومات بشكل متعدد في شعاع واحد.
🎯 اشتهر الثقب M87* في عام 2019 عندما حصل علماء الفلك على أول صورة له - تلك الحلقة البرتقالية الشهيرة. ظله أوسع بثلاث مرات من مدار بلوتو.
🎬 في الخيال العلمي، الثقوب السوداء المشحونة نادرة - غالبًا ما يهتم الكتاب والمخرجون بدورانها (كما في فيلم Interstellar) أو إمكانية السفر عبر الثقوب الدودية.