شكل الكون: ما ستكشفه تصادمات الثقوب السوداء ✛ ✎ ✦
عندما يسقط حجر في بركة، تكشف الدوائر على سطح الماء موقع السقوط. الكون مثل هذه البركة، لكنه رباعي الأبعاد. فيه تتصادم الثقوب السوداء، مولدةً موجات الجاذبية — تموجات في نسيج الزمكان. ومن خلال سعة هذه التموجات، يحسب الفلكيون المسافة إلى الحدث، وتعطي الثقوب السوداء إشارة أوضح من النجوم النيوترونية.
إذا شوهدت ومضة ضوئية في الوقت نفسه، يمكن مقارنة المسافة المقدَّرة من الموجات مع المسافة المقدَّرة من السطوع. وهكذا يتجلى انحناء الفضاء — تمامًا كما يشوّه قاع البركة غير المستوي الدوائر. ستقيس الكواشف المستقبلية هذا الانحناء بهامش خطأ يبلغ 0.029. وسيكفي لذلك بيانات من بضع عشرات من اندماجات الثقوب السوداء متوسطة الكتلة — نتيجة مذهلة ستكون في متناول الجيل القادم من الأدوات.
يتوقف توزع المادة المظلمة وخصائص الطاقة المظلمة — قائدي أوركسترا توسع الكون — على ما إذا كان الكون منحنيًا أم مستويًا كالزجاج. وتُكمّل هذه الطريقة رصد الضوء القديم من الانفجار العظيم، لكنها تسلك مسارًا مختلفًا. ومفتاح التزامن هو سرعة الضوء، الثابتة لكل من الموجات والومضات. وضع أسس فكرة التوسع كل من إدوين هابل وجورج لوميتر، بينما تنبأ بالثقوب السوداء كارل شفارتسشيلد.
الحدث GW231123: ثقبان أسودان تبلغ كتلتهما الإجمالية 236 كتلة شمسية، قدَّما أول دليل على أن الثقوب السوداء متوسطة الكتلة حقيقية. فحتى ذلك الحين، كانت مجرد فرضية.
كثيرًا ما يصوّر كتّاب الخيال العلمي الفضاء المنحني كبوابة إلى أبعاد أخرى (كما في فيلم «بين النجوم»). أما الانحناء الحقيقي للكون فسيخبرنا ما إذا كان سيستمر في التوسع إلى الأبد، أم سيتوقف، أم سينهار على نفسه.