ساعة كونية بندولية ✎

الأصل: "The October 2022 flare in OJ 287 and the mass of its primary black hole"
arXiv:2609.04998v1 · 2026-09-04 · CC BY-NC-SA 4.0 · تحليل مستقل · 1 دقيقة
توهج في مجرة بعيدة أكد وجود ثقب أسود ثانٍ يدور حول ثقب أسود عملاق.

في مجرة بعيدة تسمى OJ 287 يوجد ثقبان أسودان. أحدهما ضخم، كتلته تعادل 18 مليار شمس. والثاني أصغر، لكنه لا يزال أثقل من شمسنا بمئة مليون مرة. يدور الثقب الصغير حول الكبير مثل بندول الساعة القديمة. كل 12 عامًا يمر عبر قرص الغاز الذي يحيط بالثقب الكبير، وعندها تدق الساعة: توهج ساطع من الضوء.

في أكتوبر 2022 تأرجح البندول مرة أخرى. اندفع الثقب الصغير عبر القرص وقذف كتلة من الغاز. طارت هذه الكتلة نحو النفاث، وهو شعاع ضيق من البلازما ينطلق من محيط الثقب الكبير. بعد بضعة أشهر وصلت الكتلة إلى النفاث وجعلته يتوهج. رصدت التلسكوبات الضوء في ثلاثة نطاقات في وقت واحد: المرئي، والأشعة فوق البنفسجية، والأشعة السينية.

كان التوهج مديًا وليس اصطداميًا. هذا يعني أن الغاز لم يصطدم بالقرص فحسب، بل قُذف ثم وصل إلى النفاث.

في السابق، اختلف العلماء حول طبيعة التوهج الذي حدث في أكتوبر 2022. الآن حُسم الجدل. تبين أن التوهج كان مديًا، كما توقعه نموذج الثقب الأسود المزدوج. هذا مهم لأن التوهجات المدية تسمح بالتحقق من كتلة الثقب الكبير. سابقًا، قُدرت كتلته من طريقة دوران مدار الثقب الصغير. كانت النتيجة 18.35 مليار كتلة شمسية. الآن تأكد هذا الرقم بطريقة أخرى: من عرض خط الهيدروجين في الطيف. توافقت التقديرات.

الساعة ما زالت تدق. العبور القادم للثقب الصغير عبر القرص سيكون بعد حوالي 60 عامًا. يأمل علماء الفلك في العثور على ألواح فوتوغرافية قديمة بتوهجات سابقة لضبط هذه الساعة الكونية بدقة أكبر.

رُصد OJ 287 منذ عام 1888، ويحتوي منحنى ضوئه الذي يبلغ طوله 137 عامًا على توهجات تنبأ بها النموذج لعقود قادمة. من بين ألمع سبعة توهجات في التاريخ، هناك أربعة اصطدامية وثلاثة مدّية، وبعض التوهجات التاريخية لا تظهر إلا كمدّية بسبب الفجوات في الأرصاد.

فكرة الثقب الأسود المزدوج فائق الضخامة الذي يتوهج دوريًا عند عبوره قرص التراكم تذكرنا بصورة "الثقب الأسود المنارة" في الخيال العلمي، كما في رواية غريغ إيغان "الصاروخ الميكانيكي" حيث تخلق الأجسام المدارية حول الثقوب السوداء إشعاعات يمكن التنبؤ بها.

M_{BH} = 10^{6.67} [L(H\beta)]^{0.63} [F(H\beta)]^2 M_\odot
تتناسب كتلة الثقب الأسود مع لمعان خط Hβ مرفوعًا للأس 0.63 ومربع عرضه، مما يعكس العلاقة بين الكتلة وحركة الغاز في منطقة الخطوط العريضة.
العلماء
Jacob BekensteinStephen HawkingBernhard RiemannJoseph WeberKarl SchwarzschildKip Thorne
المفاهيم
الثقب الأسودإنتروبيا بيكينشتاين-هوكينجمعادلات أينشتاين للمجالإشعاع هوكينغالعدسات الجاذبيةتأثير لينس-ثيرينغنظرية انعدام الشعر