كيف تغيّر المادة المظلمة ملامح الثقوب السوداء سريع
هيكل غير مرئي يمسك المجرات ويمنعها من التفرق. هذه هي المادة المظلمة — مادة لا تشع ولا تتفاعل تقريبًا مع المادة العادية. يختلف علماء الفيزياء الفلكية منذ زمن طويل حول مكوناتها. في الدراسة الجديدة، اختبروا ثلاثة مرشحين رئيسيين: سائل مثالي متباين الخواص، ووسط متجانس بضغط ثابت، ومكثف بوز-أينشتاين بمعادلة حالة معقدة.
كل خيار يغلف الثقب الأسود بطريقة مختلفة، مما يغير مجال جاذبيته. حسب المؤلفون كيف تتغير المدارات الرئيسية: أفق الحدث، وكرة الفوتون (حيث يتحرك الضوء في دائرة)، والظل — ذلك الشكل الداكن الذي صوره تلسكوب أفق الحدث في عام 2019.
المقارنة مع الصورة الحقيقية لظل مجرة M87* أعطت قيودًا صارمة. نموذج الضغط الثابت نجا فقط في نطاق ضيق، وأظهر مكثف بوز-أينشتاين انحرافات سلسة، بينما لم يختلف السائل المتباين الخواص تقريبًا عن الثقب الأسود العادي بدون المادة المظلمة. وهكذا تصبح هندسة الزمكان المنحني أداة لفرز الفرضيات حول المادة غير المرئية.
يُرى ظل الثقب الأسود M87* من الأرض بزاوية 42 ميكروثانية قوسية — تقريبًا مثل عملة معدنية على القمر عند النظر إليها من الأرض.
في رواية "لهب فوق الهاوية" لفيرنور فينج، تتحول المادة المظلمة إلى وسط مفكر، والثقوب السوداء إلى عقد اتصال له.