تأخير الضوء عند الثقوب السوداء سيكشف سر المادة المظلمة سريع

الأصل: "Strong-lensing degeneracies of black holes embedded in self-interacting scalar field dark matter halos"
· Mohsen Fathi, Gabriel Gómez
arXiv:2605.27242 · 2026-05-26 · CC BY 4.0 · 1 دقيقة
انحناء الضوء بفعل الثقوب السوداء يكاد لا يتأثر بالمحيط، لكن الساعات الدقيقة ستُظهر كمية المادة غير المرئية هناك.

تعمل جاذبية الثقب الأسود على إحداث انحناء في الفضاء، كعدسة: ينقسم ضوء مجرة بعيدة ويمتد على شكل أقواس. المادة المظلمة حول الثقب لا تغير الصورة تقريباً — كما لو أُضيفت ستارة شفافة إلى زجاج النافذة. لكن الضوء القادم من الصور المختلفة يصل مع تأخير — من دقائق إلى سنوات. وهذا الفاصل الزمني بالتحديد يتحرك قليلاً بسبب المادة غير المرئية.

تظهر الحسابات أنه حتى بالنسبة للثقوب العملاقة، فإن التغير في الصورة أقل من جزء من ألف في المئة. لكن الفارق في وقت وصول 'التوأمين' ينزاح بأجزاء من الثانية — ويمكن للساعات الذرية رصد ذلك.

انفجار مستعر أعظم، الذي يلتف حول الثقب الأسود من جهات مختلفة، يصل إلينا بفارق زمني يُقدر بالسنوات. وتضيف المادة المظلمة إلى هذا الفارق قدراً ضئيلاً — لكنه قابل للقياس.

يصبح الوقت هو المفتاح لفهم الهالة غير المرئية. ورغم أن تشوهات الصورة ضئيلة، ستتمكن التلسكوبات المستقبلية من التقاط تحولات زمنية تقاس بالميكروثانية. المفارقة: قد يكون التأخير الناتج عن الثقب نفسه هائلاً لدرجة أن الضوء انطلق في رحلته قبل ظهور البشر الأوائل على الأرض.

في عام 1912، تنبأ ألبرت أينشتاين بأن الجاذبية تحني الضوء؛ ولم يُعثر على أول حلقة سرابية إلا في عام 1979 باستخدام التلسكوبات الراديوية.

في فيلم «إنترستيلر»، يدرس الأبطال الثقب الأسود 'غارغانتوا' من خلال الضوء المشوه للنجوم — المشهد يطابق تقريباً الحسابات الخاصة بالثقب الحقيقي M87*.

العلماء
Fritz ZwickyVera RubinJacob BekensteinKarl SchwarzschildStephen HawkingSubrahmanyan Chandrasekhar
المفاهيم
حلقة فوتونات الثقب الأسود انحناء الضوء حول الثقب الأسود عدسة المادة المظلمة عدسة جاذبية قوية هالة مادة مظلمة كرة فوتونية مجال جاذبية قوي متري شفارتسشيلد مجرة مضيفة أفق داخلي لف مغزلي فعال بنية هالة درب التبانة أفق ظاهري تصحيح لوغاريتمي تلسكوب أفق الحدث (EHT) مبرهنة هوكينغ للمساحة قانون المساحة هالة اضطرابات سلمية نصف قطر شفارتزشيلد