بوصلة نجمية: طريق جديد لقياس ثقب أسود ✛

الأصل: "S301 and friends: Measuring the spin of Sgr A*"
arXiv:2607.24931v1 · 2026-07-27 · CC BY 4.0 · 1 دقيقة
يقترب النجم S301 من الثقب الأسود لدرجة أن مداره يتحول إلى أداة لقياس دوران الزمكان.

النجم S301 يدور حول الثقب الأسود في مركز درب التبانة في مدار أقرب نقطة فيه تعادل المسافة من الشمس إلى أورانوس. هذا هو مؤشر البوصلة السماوية. شماله الحقيقي هو الاتجاه الذي يحدده دوران الثقب الأسود، الذي يلف انحناء الزمكان (تأثير لينس-ثيرينغ). لكن هناك قوى أخرى تؤثر على المؤشر، مثل الشذوذ المغناطيسي: كتل غير مرئية تدير المدار أيضًا.

هناك نجوم مرجعية قريبة – S2, S38, S55. تدور بعيدًا عن الثقب الأسود ولا تكاد تشعر بلف الزمكان، لكنها تشعر بنفس الشذوذ. بمقارنة مداراتها بمدار S301، يستطيع الفلكيون طرح التداخل وعزل الإشارة النقية للدوران. هكذا تظهر البوصلة اتجاه الشمال تمامًا.

القياس المباشر لدوران Sgr A* سيكون اختبارًا لنظرية انعدام الشعر: الثقب الأسود يوصف بالكامل بكتلته ودورانه وشحنته. سيكشف ذلك تاريخ نمو مركز مجرتنا.

ستستغرق القياسات سنوات، لكن بعد عقدين سنرى لأول مرة كيف يدور انحناء الزمكان في قلب درب التبانة. سيشير مؤشر البوصلة S301 ليس فقط إلى الشذوذ، بل إلى جوهر الثقب الأسود ذاته.

نقطة حضيض S301 هي 280 نصف قطر جاذبي فقط، أي ما يعادل المسافة من الشمس إلى أورانوس تقريباً. وعلى هذه المسافة من الثقب الأسود، يتسارع النجم إلى 6% من سرعة الضوء - 18 ألف كيلومتر في الثانية. ولو بنينا مركبة نجمية تسير بهذه السرعة، لبلغت بروكسيما القنطور في 70 عاماً.

فكرة قياس دوران الثقب الأسود عبر حركة النجوم القريبة تذكرنا بذروة فيلم "إنترستيلار"، حيث يستكشف الأبطال الثقب الأسود الدوار غارغانتوا. في الواقع الأمور أكثر تواضعاً: الرامي A* أضخم بملايين المرات، لكن دورانه قد يكون معتدلاً - ومع ذلك سيكون قياسه حدثاً تاريخياً.

\Delta\Omega_{\rm LT} = \frac{4\pi\chi}{(1-e^2)^{3/2}\sin i}\left(\frac{r_g}{a}\right)^{3/2}\sin\beta\sin\lambda
يتناسب مع الدوران χ ويعتمد بشدة على نقطة الحضيض (r_p = a(1-e))
\Delta\Omega_{\rm disk} \sim \frac{M_{\rm disk}}{M_{\rm BH}} g(e,\alpha)\cos i
تتحدد بالأوج وتكاد لا تعتمد على الحضيض
العلماء
Jacob BekensteinStephen HawkingBernhard RiemannJoseph WeberKarl SchwarzschildKip Thorne
المفاهيم
مبادرة اختلال المحاذاة النجمي الكوكبي معدل الدوران عزم الدوران ثانية قوسية منحنى دوران المجرة