محاكاة مذهلة تكشف أسرار الثقوب السوداء

طوّر فريق من العلماء محاكاة دقيقة تكشف كيف تنتج الثقوب السوداء، بشكل طبيعي، عروضا ضوئية رائعة يمكن رصدها عبر الكون، حتى من مسافات تمتد لعدة مليارات من السنين الضوئية.

وفي هذه المحاكاة، يظهر مركز الثقب الأسود كمساحة مظلمة فارغة، ببساطة لعدم انعكاس الضوء منه، بينما تحيط به أنماط ملونة نابضة بالحياة من الأرجواني والوردي والبرتقالي.

وتنشأ هذه العروض نتيجة انبعاث الطاقة من المواد عند سقوطها في الثقب الأسود، سواء كانت غازا أو غبارا أو مادة صلبة.

وتعد الثقوب السوداء مصادر جاذبية قوية، تجذب الغبار والغاز وحتى الكواكب، وأحيانا ثقوبا سوداء أخرى. وبسبب هذه الجاذبية الهائلة، إذا سقط جسم قريب، فإنه يخضع لما يعرف بـ"ظاهرة سباغيتي"، حيث يتم سحبه وتمديده بفعل قوى الجاذبية.

Scientists have just published the most complete set of simulations to date showing how black holes turn infalling matter into the intense light we observe.

Using two of the world’s most powerful “exascale” supercomputers, researchers modeled how gas and dust swirl into… pic.twitter.com/iGqMD8kLld
— Erika  (@ExploreCosmos_) December 4, 2025

ويجذب الثقب الأسود المواد المحيطة ليكوّن قرص تراكم برتقالي ساطع يدور حوله. وهذا القرص الساخن هو المصدر الرئيسي للضوء، ما يسمح للعلماء برصد الثقوب السوداء في مجرات تبعد مليارات السنين الضوئية.

وقد التقط العلماء صورا عالية الدقة لثقوب سوداء فائقة الكتلة، تصل كتلتها إلى مئات الملايين أو مليارات أضعاف كتلة الشمس، وهي الثقوب التي تتطور على مدى سنوات أو قرون وتؤثر في تشكيل المجرات.

إقرأ المزيد

اكتشاف أضخم الثقوب السوداء في الكون

أما الثقوب السوداء النجمية الأصغر، فلا يمكن رصدها بالطريقة نفسها، حيث تظهر كنقاط ضوء دقيقة. ولمحاكاة تراكم هذه الثقوب، استخدم الفريق أقوى الحواسيب العملاقة في العالم، مثل "فرونتير" و"أورورا"، التي تستطيع إجراء "كوينتيليون" (أي مليار مليار) عملية حسابية في الثانية.

ومع هذه القوة، تمكن الفريق من دراسة كيفية دوران المادة حول هذه الثقوب، رغم الحاجة إلى رياضيات معقدة وخوارزميات محسّنة لضمان الدقة.

وأظهرت المحاكاة أن المادة تشكل أقراصا شديدة الاضطراب يهيمن عليها الإشعاع، وتطلق رياحا قوية وأحيانا نفثات طاقة. ومع ذلك، يظل قرص التراكم بالقرب من الثقب الأسود مستقرا نسبيا بفضل غلاف مغناطيسي يحافظ على استقرار النظام.

وتمثل هذه النتائج، المنشورة في مجلة الفيزياء الفلكية، المرة الأولى التي تُحسب فيها العمليات الفيزيائية في تراكم الثقب الأسود النجمي بدقة عالية. وكانت المحاكاة السابقة تبسط الإشعاع وتعامل المادة كسائل، ما لم يعكس سلوكها الفعلي بدقة.

ويأمل العلماء في التوسع مستقبلا لدراسة ما إذا كانت هذه الطريقة الحسابية تنطبق على جميع أنواع الثقوب السوداء، بما في ذلك الثقوب الهائلة الموجودة في مراكز المجرات الكبرى.

المصدر: ديلي ميل