اينشتاين محق مرة اخرى

–

يعتمد معظم ما نعرفه عن الثقوب السوداء على أدلة غير مباشرة. تتنبأ النسبية العامة ببنية الثقب الأسود وكيف تتحرك المادة حوله، وتقارن المحاكاة الحاسوبية القائمة على النسبية بما نلاحظه، من أقراص التراكم التي تدور حول الثقب الأسود إلى المواد الهائلة التي تنطلق بسرعات نسبية. ثم في عام 2019، التقط علماء الفلك الراديوي أول صورة مباشرة للثقب الأسود الهائل في مجرة (M87). هذا يسمح لنا باختبار حدود النسبية بطريقة جديدة ومثيرة.

(اقراص التراكم عبارة عن حزام من الغاز والغبار الكوني يحيط بنجم في طور التكوين غالباً لكن من الممكن أن يكون حول نجم أولي أو قزم أبيض أو نجم نيوتروني أو ثقب أسود ويدور حوله بفعل الجاذبية)* المترجم

النسبية العامة هي نظرية علمية قوية اجتازت العديد من الاختبارات العلمية. لكنها لا تخلو من مشاكلها. الأهم من ذلك، أنها لا تعمل بشكل جيد مع النظرية العلمية القوية الأخرى، ميكانيكا الكم. اقترح علماء الفيزياء النظرية عدة بدائل للنسبية العامة. تختلف هذه النماذج قليلاً عن نظرية أينشتاين، مما يجعل اختبارها صعبًا. تظهر ورقة جديدة في صحيفة الـ(Physical Review Letters) ما يمكن أن تخبرنا به ملاحظاتنا للثقب الأسود M87 عن هذه النماذج البديلة.

التوهج الحلقي الغامض الذي نراه في صورة الثقب الاسود لمجرة (M87) ناتج عن الضوء الراديوي الذي انحرف بفعل الجاذبية بواسطة الثقب الأسود. إنه في الأساس ظل للثقب الأسود بحافة ساطعة ذات عدسة جاذبية. تتنبأ النسبية العامة بحجم الظل من كتلة الثقب الأسود والمناطق الأكثر إشراقًا وأكثر قتامة من الحلقة من دوران الثقب الأسود. قد تتنبأ بدائل النسبية العامة بأحجام ظل وأشكال حلقات مختلفة قليلاً. لذلك نظر فريق إلى بيانات M87* وسألوا كيف تقيد النظريات البديلة.

أي بديل للنسبية العامة سيقدم تنبؤات مختلفة حول كيفية تصرف الجاذبية في المناطق المتطرفة بالقرب من الثقب الأسود. تختلف بعض هذه البدائل بشكل أكبر من غيرها. وجد الفريق أن الحجم الملحوظ لـM87* يمنح هذه النماذج البديلة مساحة صغيرة للمناورة. مراصد موجات الجاذبية (LIGO) و(Virgo) أكدت النسبية العامة لمناطق الثقوب السوداء حتى حوالي 150 كتلة شمسية. تعمل هذه الدراسة الجديدة على تحسين هذا بمعامل 500. هذا يعني أنه إذا كانت النظرية البديلة صحيحة، فإن اختلافاتها يجب أن تكمن فقط في مناطق الجاذبية الشديدة القوة. أقوى من المناطق المحيطة بالثقوب السوداء.

قريباً، سيصدر علماء الفلك صورة مباشرة للثقب الأسود الهائل في مجرتنا. عندما يفعلون ذلك، يمكن أن تضيق غرفة المناورة أكثر. أو يمكن أن يُكشف عن ظل فيزياء جديدة يتجاوز ما يمكن أن يتخيله حتى أينشتاين.