وميض في الفضاء: مطاردة الومضات اللحظية من الثقوب السوداء غير المرئية ✎

الأصل: "Fast Lensing And Sub-minute High-accuracy photometry (FLASH) with JWST: Pipeline and Primordial Black Hole Microlensing Constraints from M31"
· David Rubin, Istvan Szapudi
arXiv:2609.05610v1 · 2026-09-04 · arXiv non-exclusive · تحليل مستقل · 1 دقيقة
تعلّم تلسكوب جيمس ويب الفضائي التقاط صور كل 21 ثانية لرصد الومضات القصيرة للنجوم التي قد تكشف عن ثقوب سوداء صغيرة.

في قاعة مظلمة، يلتقط الوميض الضوئي الظلال اللحظية التي لا تدركها العين. وهكذا أصبح تلسكوب جيمس ويب يلتقط صورًا كل 21.5 ثانية لاصطياد الومضات القصيرة للنجوم. إذا مر ثقب أسود صغير (بحجم فيروس) أمام نجم، فإن جاذبيته ستضخّم ضوء النجم لبضع ثوانٍ، مثل عدسة مكبرة تُوجَّه نحو مصباح.

عادةً، يجمع التلسكوب الضوء على مدى دقائق، فتضيع الومضات السريعة. بنى العلماء برنامجًا باسم FLASH يقرأ البيانات الخام من المستشعر ويحفظ كل دفعة ضوء على حدة. وهكذا يتحول التلسكوب إلى وميض ضوئي. فحصوا 464,204 نجوم في مجرة أندروميدا، لكنهم لم يجدوا أي ومضة.

إذا كانت المادة المظلمة كلها تتكون من هذه الثقوب السوداء، لكان المتوقع حدوث 0.03 حدث فقط في ساعة من الرصد. وهذا يعني أن عددها لا يمكن أن يتجاوز مئة ضعف كمية المادة المظلمة كلها.

حتى الآن، لم يلتقط الوميض الضوئي أي ظل، لكنه أثبت أنه قادر على رؤيتها. إذا وُجّه تلسكوب جيمس ويب إلى حقل واحد وصُوِّر لساعات دون انقطاع، ستزداد الحساسية آلاف المرات. عندها، إما أن تظهر الومضات الأولى، أو أن هذا المرشح للمادة المظلمة سيختفي نهائيًا في الظل.

عند كتلة 10^-9 من كتلة الشمس، يبلغ نصف قطر شفارتزشيلد للثقب الأسود البدائي حوالي 3 نانومترات، وهو ما يعادل حجم فيروس، لكن مجال جاذبيته قادر على تضخيم ضوء نجم في مجرة المرأة المسلسلة بنسبة عدة في المئة.

فكرة الأجسام المدمجة غير المرئية التي تشوه ضوء النجوم البعيدة تذكرنا برواية «نزهة على جانب الطريق» للأخوين ستروغاتسكي، حيث تُركت مناطق شاذة بواسطة كائنات فضائية غامضة، على الرغم من أننا هنا نتحدث عن مرشحين طبيعيين للمادة المظلمة.

R_E = \sqrt{\frac{4GM}{c^2} D_s x(1-x)}
المقياس المميز الذي يعمل عنده مجال جاذبية العدسة على انحناء أشعة الضوء بشكل ملحوظ
M_{fs} = \frac{c^2}{4G} \frac{x R_\star^2}{D_s (1-x)}
كتلة العدسة التي يصبح عندها نصف قطر أينشتاين مساويًا لإسقاط نصف قطر النجم على مستوى العدسة
w = \frac{8\pi G M}{c^2 \lambda}
نسبة بلا أبعاد توضح مدى أهمية تأثيرات الحيود مقارنة بالبصريات الهندسية
العلماء
Stephen HawkingJacob Bekenstein
المفاهيم
ثقب أسود بدائيإشعاع هوكينغ