الثقب الأسود ليس مجرد بقعة مظلمة في السماء. فظله يقع على الخلفية المضيئة للمادة المتساقطة، ويحمل بصمة هندسة المكان نفسه. إذا كانت الجاذبية مختلفة ولو قليلًا عمّا اعتدنا أن نعتقده، فإن الظل سيكشف ذلك.
في عمل جديد، تتبّع الفيزيائيون مسارات أشعة الضوء في محيط ثقب أسود دوّار في ما يُعرف بجاذبية راستال. تضيف هذه النظرية إلى معادلات أينشتاين عددين جديدين: معامل البنية γ ومعامل راستال μ. وباستخدام محاكاة حاسوبية، أُطلقت الأشعة من راصد بعيد، ونظروا إلى أي شكل يترسّم على خلفية قرص التراكم — المادة شديدة الحرارة التي تدور حول الثقب.
وكانت النتيجة واضحة: عند سرعة دوران ثابتة، مع زيادة γ يتوسع الظل بشكل ملحوظ. منطقة التقاط الفوتونات تكبر، وكأن الثقب الأسود «ينتفخ» في عيون الراصد البعيد. وفي الوقت نفسه، يصبح الظل أكثر استدارة — فالدوران يشوّهه بدرجة أقل. كما يساهم المعامل μ في التأثير، والتأثير المشترك للعددين يترك نمطًا مميزًا على الظل.
وهكذا يتحول الظل إلى أداة: بقياس حجمه وانحرافه عن الدائرة المثالية، يمكننا الاطلاع على بنية الجاذبية على مستوى أساسي. ربما تساعد الأرصاد المستقبلية بتلسكوبات مثل Event Horizon Telescope في الاختيار بين صورة أينشتاين وامتداداتها.
كما كتبه المؤلفون، بالإنجليزية arXiv:2606.15727
We investigate the observational appearance of a rotating black hole (BH) in Rastall gravity by analyzing its shadow and accretion signatures under different illumination environments. The spacetime geometry is characterized by the Rastall parameter $$\mu$$, the structure parameter $$\gamma$$, and the rotation parameter $$a$$. To visualize the BH environment, we employ a ray-tracing algorithm that follows photon trajectories from the observer's screen to the emission region. We analyze how the shadow radius, distortion, and photon ring morphology respond to changes in the spacetime parameters. For a fixed value of $$a$$, the shadow observables exhibit a pronounced dependence on the Rastall gravity parameters. In particular, increasing the structure parameter $$\gamma$$ leads to a gradual enlargement of the shadow radius, indicating an expansion of the photon capture region surrounding the BH. At the same time, the distortion parameter decreases, implying that the shadow boundary becomes progressively more circular and less deformed. These results suggest that larger values of $$\gamma$$ tend to suppress the asymmetry induced by rotation and enhance the apparent size of the shadow. Similar modifications are observed for different values of the Rastall parameter $$\mu$$, demonstrating that the combined effects of $$\mu$$ and $$\gamma$$ leave distinct signatures on the shadow morphology. Consequently, shadow observations may provide an effective tool for constraining the parameter space of rotating BHs in Rastall gravity.
ظل الثقب الأسود أكبر بنحو 2,5 مرة من أفق الحدث الخاص به — الحد الذي لا يعود منه حتى الضوء.