الثقوب السوداء الأحفاد: سر الدوران السريع
تولد الثقوب السوداء ذات الكتلة النجمية عند انهيار النجوم، لكن بعضها يزداد ثقلاً وسرعة دوران لاحقًا. حلل العلماء 259 اندماجًا واكتشفوا أن كتلة الثقوب سريعة الدوران تطابق تمامًا نواتج اندماج البطيئة، مثل قطعة من لعبة تركيب. وهذا يعني أن الثقوب الثقيلة هي نتاج تجميع ثقوب أخف، وليست مجرد اكتساب كتلة من الغاز. ربما تجري في مراكز المجرات عملية 'تجميع' جذبية للوحوش؟
الثقوب السوداء الثقوب السوداء هي مناطق في الفضاء ذات جاذبية قوية جدًا لدرجة أن الضوء نفسه لا يستطيع الإفلات منها. تنشأ عندما ينفجر نجم ضخم على هيئة مستعر أعظم. ولكن بعد الولادة، تبقى بعض الثقوب منعزلة، بينما تعيش أخرى في تجمعات مكتظة وقد تتصادم وتندمج لتشكل ثقبًا واحدًا أكثر ضخامة. والسؤال الرئيس: كيف نميّز بين الثقب الذي نما بمفرده والثقب الذي هو نتيجة 'لقاء' كوني؟ الإجابة جاءت من دراسة دورانه وكتلته.
استخدم العلماء، ومن بينهم من سار على نهج أفكار فيرا روبين وراينر فايس، تسجيلات لـ 259 حدث اندماج. وقسّموا الثقوب السوداء إلى مجموعتين: 'الهادئة' (بطيئة الدوران) و'السريعة'. وهنا ظهر شيء مذهل. إذا أخذنا كتلتي ثقبين هادئين، وجمعناهما، ثم أزلنا 5% من الطاقة التي انطلقت على شكل موجات جاذبية، نحصل على كتلة تقع — يا للمفاجأة — بالضبط عند قمة توزيع الثقوب السريعة. والأكثر من ذلك، أن جميع انحناءات وانخفاضات هذه التوزيعات تتطابق بدقة. الأمر أشبه بطبق مكسور تجد قطعة منه تنطبق تمامًا على قطعة أخرى — لا شك أنهما جزء من كلٍ واحد.
يعني هذا الاكتشاف أن الثقوب السوداء السريعة والضخمة هي الجيل الثاني أو حتى الثالث، الذي نشأ في مراكز المجرات الكثيفة. ولم تعد هناك حاجة لاستدعاء المادة المظلمة الغامضة لتفسير خصائصها. والآن يستطيع علماء الفلك بناء أشجار أنساب للثقوب السوداء بثقة — تمامًا كشجرة العائلة، ولكن بنسخة سوداء.
🎯 بلغت درجة تطابق التوزيعات 95% — الأمر أشبه بالعثور في حشد على شخص يحمل بصمة إصبعك، ولكن في عالم الثقوب السوداء، هذا التطابق يثبت القرابة.