صدى الجاذبية للثقب الأسود سريع

الأصل: "Times of arrival (TOA) of signals in the Kerr-MOG black hole"
arXiv:2606.25611 · 2026-06-24 · CC BY 4.0 · 1 دقيقة
إشارة من النجم النابض تمر خلف الثقب الأسود تصل متأخرة، ويكشف هذا التأخير عن انحرافات عن الجاذبية المألوفة.

في مراكز العديد من المجرات تختبئ الثقوب السوداء — مناطق ذات جاذبية شديدة لدرجة أن الضوء نفسه لا يستطيع مغادرتها. وغالبًا ما تدور حولها نجوم، وأحيانًا يكون أحدها نجمًا نابضًا، وهو منارة كونية ترسل نبضات راديوية دورية بدقة متناهية. عندما يمر مثل هذا النجم النابض في حركته خلف الثقب الأسود، تصل إشاراته إلينا متأخرة. وهذا ليس مجرد تأخير بسبب انحناء المسار في الفضاء — فالثقب الأسود الدوار نفسه يلف الزمكان حوله، مثل ملعقة في عسل كثيف، ويجر الإشارة معه.

أخذ مؤلفو الدراسة نظرية STVG (الجاذبية العددية-التنسورية-المتجهية) — وهي أحد بدائل الجاذبية المعدلة التي تحاول تفسير دوران المجرات دون اللجوء إلى المادة المظلمة. في هذه النظرية، يكتسب الثقب الأسود معاملًا إضافيًا α يتحكم في قوة القوى المتجهية الثقالية. حسب العلماء كيف يعتمد تأخير الإشارة على α وعلى دوران الثقب الأسود (اللف المغزلي a). قاموا بتوسيع معادلة لاغونا-فولشان المعروفة، مضيفين إليها تأثيرات أدق.

إذا كان α يساوي صفرًا، تتحول نظرية STVG إلى النظرية النسبية العامة المعتادة لأينشتاين. أي اختلاف لـ α عن الصفر سيكون إشارة إلى أن الجاذبية أعقد مما كنا نعتقد.

اتضح أن القيم المختلفة لـ α يمكن أن تغير زمن وصول النبضات بشكل ملحوظ — من بضع ميكروثوانٍ إلى أجزاء من الثانية. هذه انزياحات ضئيلة، لكن التلسكوبات الراديوية الحديثة قادرة على التقاطها. بقي العثور على زوج مناسب: نجم نابض وثقب أسود، حيث يمر النجم النابض بانتظام خلف الثقب الأسود. عندها سيصبح التأخير مختبرًا طبيعيًا لاختبار قوانين الجاذبية.

النجوم النابضة هي بقايا فائقة الكثافة لنجوم منفجرة، تدور مئات المرات في الثانية. نبضاتها مستقرة لدرجة أنها قد تنافس الساعات الذرية.

في رواية «الاتصال» لكارل ساغان، تصل إشارة من حضارة خارج الأرض عبر نظام من الثقوب السوداء، مما يشوه الزمان والمكان.

\Delta t = \Delta t_{\text{LW}} + f(a, \alpha, r)
Δ t — تأخير الإشارة، Δ t_LW — التأخير وفق معادلة لاغونا-فولشان، f — إضافة تعتمد على اللف المغزلي a والمعامل α والمسافة r
العلماء
Albert EinsteinBarry BarishKip ThorneRichard FeynmanRussell HulseStephen Hawking
المفاهيم
الجاذبية المعدلة نظريات الجاذبية المعدلة مقياس كير ثقب كير الأسود نظرية الجاذبية ثقب أسود دوار غرافاستار ليغو فيرغو كاغرا ليغو متري شفارتسشيلد المجال الجاذبي معامل لورنتز مبرهنة بيركهوف جي دبليو 190814 فيرا روبين غايا النسبية اضطرابات سلمية كاجرا انحناء المادة المظلمة