أسطوانة الثقب الأسود: إيقاع التوهجات يكشف عن دورانه سريع
تبعث بعض الثقوب السوداء توهجات سينية متكررة (مثل الفنارة). أدرك العلماء أن عدم انتظامها لا يرتبط بقرص مستوٍ، بل بقرص غازي منحنٍ (مثل فطيرة) يرتطم به جرم صغير. يتيح لنا ذلك معرفة دوران الثقب الأسود من إيقاع التوهجات، تمامًا مثل نبضات القلب. ربما نتمكن قريبًا من سماع 'تغريدات' ثقالية لهذه اللقاءات!
مزق ثقب أسود عملاق نجمًا، تاركًا وراءه قرصًا غازيًا ملتهبًا مشوهًا، يشبه أسطوانة فونوغراف تعوجت بفعل الحرارة. والآن، يدور حوله ثقب أسود صغير جدًا (أو نجم) ويخترق هذا القرص بانتظام. كل اختراق ينتج عنه توهج سيني ساطع.
تبين أن نمط التوهجات من مجرة بعيدة إيقاعي تمامًا: بعضها طويل وقوي، والبعض الآخر قصير وضعيف. هكذا تعزف «موسيقى» الأسطوانة المنحنية. يدور مدار الجرم الصغير ببطء في حقل الثقب الأسود المركزي، ومع كل دورة يتكرر نمط التوهجات نفسه.
يتيح هذا الإيقاع قياس دوران الثقب الأسود مباشرة. إذا كان التابع الصغير أيضًا ثقبًا أسود، فسوف ينكمش مداره، وخلال 30-40 عامًا ستبدأ المنظومة بالرنين على ترددات الموجات الثقالية. وسيسمع كاشف LISA الفضائي «تغريدتها» عبر ملايين السنين الضوئية.
🎯 الثقوب السوداء «تغني»: عند اقترابها، تُصدر موجات ثقالية يزداد ترددها مثل صوت صفارة الإنذار. هذه «التغريدات» تلتقطها كواشف أرضية، بينما سيسمعها LISA من أعماق الفضاء.
🎬 إذا كان كتاب الخيال العلمي يرون في الثقوب السوداء بوابات، فإن علماء الفلك يحولونها إلى مُشغّلات: يصبح قرص الغاز أسطوانة، والجاذبية تُملي الإيقاع.