نجم يدور حول منارة

الأصل: "Catching Up with the Fastest Star in the Galaxy: A Two-Passage GRAVITY+ Campaign to Detect S301's Schwarzschild Precession"
· Joseph Catanzarite
arXiv:2609.06936v1 · 2026-09-07 · CC BY 4.0 · 1 دقيقة
يريد العلماء رؤية كيف ينحرف مدار أسرع نجم في المجرة حول الثقب الأسود.

عدّاء سريع يجري في دائرة حول منارة، والرياح القادمة من المنارة تدفعه جانبًا قليلًا في كل دورة. هكذا هو النجم S301 في مركز مجرتنا: يندفع حول الثقب الأسود، ومداره ينحرف ببطء. يحدث هذا لأن الثقب الأسود يثني الفضاء من حوله، تمامًا كما تضغط كرة ثقيلة على قماش مشدود. النجم يشعر بهذا الانحناء، فيتغير مساره.

يريد العلماء قياس هذا الانحراف. للقيام بذلك، سيتتبعون النجم باستخدام تلسكوب GRAVITY+ الذي يحدد موقعه بدقة عالية. ستبدأ الملاحظات في عام 2028 وتستمر 13 عامًا. أصعب فترة ستكون في عام 2031 عندما يقترب النجم من الثقب الأسود أكثر من أي وقت مضى، لكن الشمس ستحجبه عنا لمدة 153 يومًا. ومع ذلك، تظهر الحسابات أنه حتى مع هذا العائق، سيكون الانحراف المداري مرئيًا بقوة أكبر 31 مرة من الأخطاء العشوائية للقياسات.

لو انطلق النجم S301 من الأرض إلى القمر، لوصل في 15 ثانية.

سيساعد هذا العمل في اختبار كيفية عمل الجاذبية بالقرب من الثقب الأسود. إذا كان الانحراف المداري كما تتنبأ النظرية، فسنحصل على تأكيد إضافي على أن المكان والزمان ينحنيان فعلًا. وإذا لم يكن كذلك، فهذا يعني أن فيزياء جديدة تنتظرنا.

عند الحضيض، يتحرك S301 بسرعة 25 600 كم/ث، أي أكثر من 14 ضعف سرعة أسرع مركبة فضائية أطلقها الإنسان على الإطلاق. إذا احتاج مثل هذا النجم إلى الطيران من الأرض إلى القمر، لقطع المسافة في 15 ثانية.

في رواية «ضوء النجوم البعيدة» للكاتب غريغ إيغان، يوصف مجتمع يعيش على كوكب يدور حول ثقب أسود هائل، حيث يؤثر التقديم المداري على المناخ. هنا نفس الفيزياء، لكن نرصدها من مسافة آمنة.

\dot{\omega} = \frac{6\pi GM_\bullet}{c^2 a (1-e^2) P}
معدل دوران المحور الرئيسي للمدار بالراديان لكل وحدة زمن