قياس الثقوب السوداء باستخدام ساعات التوقف الفضائية ⚡ экспресс
يُنتج التوهج القريب من ثقب أسود بدائي متبخر جبهة أشعة غاما منحنية، مما يؤدي إلى انحرافات قابلة للقياس عن تأخيرات الموجة المستوية بين الأقمار الصناعية. طُرحت طريقة هندسية بحتة لتحديد المسافة إلى انفجار أشعة غاما، تجمع بين تحديد موقع المصدر باستخدام بيانات التلسكوبات والتأخيرات الزمنية بين عدة أقمار صناعية. طُبقت الطريقة على الانفجارات القصيرة لأشعة غاما التي تم تحديد مواقعها بواسطة مرصد سويفت؛ في العينة الحالية، لم تُكتشف أي انحرافات ذات دلالة عن الموجة المستوية، ويعطي الحدث الأكثر تقييدًا حدًا أدنى للمسافة قدره 1.2 وحدة فلكية، ويستكشف بالفعل مقاييس النظام الشمسي. يظهر التحليل أن القياسات المباشرة للمسافات ممكنة حتى 10^3 وحدة فلكية باستخدام الإمكانيات التقنية الحالية والقريبة. بعد قياس المسافة المحدودة إلى المصدر، يمكن استنتاج كتلة وعمر الثقب الأسود البدائي مباشرة. أنظمة تحديد المواقع واسعة المجال المستقبلية وكواشف أشعة غاما في الفضاء العميق ذات القواعد الطويلة قادرة على توسيع نطاق البحث إلى 10^5 وحدة فلكية وأبعد.
إن إلقاء حصاة في بركة يُحدث تموجات منحنية، لكنها تبدو من بعيد كخطوط مستقيمة. ومضات أشعة غاما الصادرة عن ثقب أسود متبخر تتصرف بالطريقة نفسها: فالانفجار البعيد يُرسل موجات مستوية، بينما يصل القريب منها منحنياً.
يستخدم علماء الفلك هذا الانحناء لقياس المسافة. فبمقارنة الفروق الزمنية الطفيفة بين الأقمار الصناعية (لأن سرعة الضوء ثابتة)، يمكنهم تحديد موقع المصدر. وقد تم اختبار هذه التقنية، التي تستخدم قياس الضوء (القياس الضوئي)، باستخدام القمر الصناعي "سويفت" التابع لناسا. ولم تظهر أي إشارات منحنية ضمن مسافة 1.2 وحدة فلكية — أي المسافة بين الأرض والشمس. لكن المسابير الفضائية البعيدة في المستقبل قد تبحث لمسافات أبعد. والفريسة هي الثقوب السوداء البدائية: بقايا من الانفجار العظيم، أصغر من ذرة لكنها أثقل من ناطحة سحاب. وإذا تبخر أحدها، فإنه سيُصدر دفقة من إشعاع هوكينغ يمكننا التقاطها.
🎯 الثقوب السوداء البدائية، إن وُجدت، صغيرة الحجم ولكنها شديدة الكثافة — بقايا من الانفجار العظيم — ويمكن أن تكون في حالة تبخر الآن، مُطلقة ومضات من أشعة غاما يمكن رصدها بواسطة مسابير الفضاء السحيق.