في عام 2019، قدّم تلسكوب Event Horizon للبشرية أول صورة لظل ثقب أسود. ومنذ ذلك الحين، يحلم علماء الفيزياء الفلكية بالمزيد: رؤية كيفية تحرك المادة داخل قمع الزمكان نفسه. ومن الألغاز المطروحة: الفوضى. تتنبأ النظرية بأن مدارات الجسيمات حول الثقب الأسود قد تكون منتظمة مثل نبضات القلب، أو فوضوية مثل الضجيج. ولكن كيف يمكن ملاحظة ذلك من الأرض؟

قامت مجموعة من الباحثين ببناء نموذج عددي لنقطة ساخنة، وهي كتلة بلازما ساطعة تتحرك في مجال ثقب أسود دوّار (مقياس كير) تحت تأثير مجال كهرومغناطيسي خارجي. بالنسبة لستة مدارات، ثلاثة منتظمة وثلاثة فوضوية، قاموا بحساب منحنيات الضوء، وهي رسوم بيانية لتغير السطوع مع الزمن. نظر الراصد بزاوية 17 درجة، وكانت دقة الصورة 6000×6000 بكسل.

كانت النتيجة أنيقة. بالنسبة للمدارات المنتظمة، تشبه منحنيات الضوء نبضات قلب منتظمة: دورية واضحة، والطيف القدرة، وهو توزيع طاقة الإشارة عبر الترددات، يتكون من قمم ضيقة معزولة. أما المدارات الفوضوية فتعطي تذبذبات عشوائية، وطيف قدرتها يشبه الضجيج: نطاقات عريضة متصلة ذات سعة صغيرة. حتى عندما لا يُظهر المدار المنتظم دورية واضحة في منحنى الضوء، فإن طيفه يكشف عن قمم حادة. هذه هي العلامة المنشودة.

حتى الآن، لم توجد طريقة موثوقة للتمييز الرصدي بين المدارات الفوضوية والمنتظمة في محيط الثقوب السوداء. الآن أصبحت هذه الطريقة متاحة: يكفي أخذ منحنى الضوء لنقطة ساخنة والنظر إلى طيف قدرتها. يمكن تطبيق الطريقة اليوم لتحليل التوهجات الصادرة عن الثقب الأسود فائق الضخامة في مركز مجرتنا، Sgr A*. إذا وُجدت نطاقات عريضة بدلاً من القمم الضيقة في البيانات، فسيكون ذلك أول دليل رصدي على الفوضى في الزمكان المنحني.

في المستقبل، ستُعمَّم الطريقة على نماذج أكثر واقعية للتراكم، وعلى نقاط ساخنة ذات لف مغزلي، وعلى نظريات الجاذبية المعدّلة. مع ظهور تلسكوبات أشعة سينية وتحت حمراء أكثر حساسية، سيتمكن علماء الفلك من البحث عن بصمات الفوضى في البيانات الحقيقية. وهكذا، قد يصبح وميض نقطة ساخنة واحدة مفتاحًا لاختبار طبيعة الجاذبية نفسها.