الثقوب السوداء تُسمع على ترددين: اكتشاف علاقة جديدة

في اللحظات الأولى بعد الانفجار العظيم، يُمكن أن تكون الثقوب السوداء الأولية قد نشأت في تكتلات فائقة الكثافة. واليوم تُعتبر أحد أبرز المرشحين لتفسير المادة المظلمة — تلك المادة غير المرئية التي تُمسك بالمجرات وتمنعها من التشتت.

تخيّل عاصفة رعدية بعيدة: أولاً تسمع قعقعة منخفضة، ثم فرقعة حادة لصاعقة قريبة. ورغم اختلاف الصوتين، إلا أنهما صادران عن الوميض نفسه. هكذا الحال مع الثقوب السوداء: فولادتها تُنتج هديرًا منخفض التردد، يحاول العلماء اليوم التقاطه باستخدام النجوم النابضة — تلك «المنارات» الكونية التي تُرسل إشارات دورية شديدة الانتظام. وعندما يقترب ثقبان ويندمجان، ينشأ «زقزقة» عالية التردد، تلتقطها أجهزة الكشف الأرضية. لقد أدرك مؤلفو الدراسة أن تردد الهدير وتردد الزقزقة يرتبطان بقاعدة بسيطة: بمعرفة أحدهما، يُمكن التنبؤ بالآخر بدقة. ولإجراء الحسابات، تطلّب الأمر الأخذ بعين الاعتبار سرعة الضوء و تمدد الزمن الناتج عن التوسع الكوني، بالإضافة إلى تأثير الطاقة المظلمة الغامضة التي تُسرّع تمدد الكون. يربط هذا الاكتشاف بين طريقتين مختلفتين لاصطياد الموجات الجذبية، ويبشر بتفسيرات جديدة لطبيعة الأشياء. وقد ظهرت أولى لمحات هذه الأفكار مع ستيفن هوكينغ، بينما أصبحت أجهزة الكشف، مثل ذلك الذي ساهم في تطويره راينر فايس، جاهزة للاستماع إلى هذه السمفونية الكونية.