نجم يرقص مع المادة المظلمة قرب ثقب أسود ⚡ экспресс
باستخدام حركة النجم S2 حول الثقب الأسود Sgr A*، قام علماء الفلك "بوزن" هالته المظلمة. نموذج جديد — ثقب أسود في سحابة مادة مع توزيع دينين المعمم — وطريقة مونت كارلو مكّنا من تقدير المعاملات: الأرجح أن الهالة مضغوطة (حسب بعض البيانات، نصف قطرها أقل من 0.16 فرسخ فلكي) وذات كثافة معتدلة. لأول مرة، تُحصل قيود صارمة كهذه على المادة المظلمة قرب ثقب أسود فائق الكتلة. الأمر أشبه بتخمين شكل الضباب من ارتعاش مصباح بعيد.
في قلب مدينتنا النجمية — المجرة — يكمن ثقب أسود فائق الكتلة، الرامي A* (Sagittarius A*). يدور حوله النجم S2 في رقصة سريعة. لكن حركاته لا تكشف فقط عن جاذبية الثقب: فهناك شريك غير مرئي في الرقصة — المادة المظلمة. في سبعينيات القرن الماضي، أظهرت فيرا روبين أنه لولاها لتفككت المجرات، لكن توزيعها بالقرب من الثقوب السوداء نفسها ظل لغزًا.
طبق الفلكيون نموذجًا رياضيًا مرنًا، مبنيًا على معادلات شوارتزشيلد، على أرصاد النجم S2 الممتدة لسنوات. لم يحتاجوا إلى افتراض شكل السحابة غير المرئية مسبقًا — فالنموذج تكيف معها بنفسه، مستندًا إلى انحرافات طفيفة في «رقصة» النجم. وهكذا تمكنوا لأول مرة من تحديد كمية المادة المظلمة التي يمكن أن تتراكم في محيط الثقب الأسود.
الأمر الأكثر إدهاشًا: أن هذه الكسور الضئيلة من النسبة المئوية في تشوه المسار، المتراكمة عبر عدة دورات، كانت كافية «لوزن» غير المرئي. لولا المادة المظلمة، لكان النجم S2 قد غادر المسرح منذ زمن طويل، وما كنا لنعرف أبدًا عن هذا المصمم الخفي للرقصة. إن فهم هذه الكوريغرافيا الجذبية الدقيقة يعطينا مفتاحًا لكيفية قيادة المادة المظلمة لنمو المجرة بأكملها. في الجوهر، انحناء الزمكان — وهو بمثابة المسرح الذي ينزلق عليه الراقصون — هو الذي أظهر الشريك المظلم.
🎯 الثقب الأسود الرامي A* أثقل من الشمس بأربعة ملايين مرة، لكنه مضغوط في منطقة أصغر من مدار عطارد.