رصد علماء الفلك للمرة الأولى نجماً يدور حول الثقب الأسود الهائل في مركز مجرة درب التبانة. وهذا النجم يرقص على النغمة المتوقعة بحسب نظرية ألبرت أينشتاين للنسبية العامة، وقد نُشرت الدراسة التي تتضمن هذا الاكتشاف، الخميس 16 أبريل/نيسان 2020، في دورية Astronomy & Astrophysics.

في حين رصد علماء الفلك النجم باستخدام التلسكوب العظيم التابع للمرصد الأوروبي الجنوبي بصحراء أتاكاما في تشيلي. ورأوا أن مدار النجم أخذ شكل وردة، وفق تقرير نشرته شبكة CNN الأمريكية.

نظرية الجاذبية: كانت نظرية إسحاق نيوتن عن الجاذبية اقترحت أن المدار قد يبدو مثل القطع الناقص، ومع ذلك، فإنَّ شكل النجم الذي ظهر على هيئة الوردة يدعم نظرية النسبية لأينشتاين.

في حين قال راينهارد جينزيل، مدير معهد ماكس بلانك لفيزياء خارج الأرض في غارشنغ بألمانيا، في بيان: “النسبية العامة لأينشتاين تتوقع أن مدارات جسم ما حول آخر ليست مغلقة، كما هو الحال في الجاذبية النيوتونية، ولكنها حركة بدارية إلى الأمام في مجال الحركة”.

عملية دوران: وتعريف الحركة البدارية هي عملية دوران جسم مستدير في فجوة مستديرة وفي مجال هذه الفجوة.

في حين قاد جينزيل أيضاً برنامجاً أظهر هذه النتيجة، حيث سعى ذلك البرنامج لزيادة دقة القياسات على مدى 30 عاماً.

تأثيرات خاصة: في سياق متصل قال جينزيل: “هذا التأثير الشهير -الذي شوهد لأول مرة في مدار كوكب عطارد حول الشمس- كان أول دليل لصالح النسبية العامة. وبعد مئة عام، اكتشفنا الآن التأثير نفسه في حركة نجم يدور حول المصدر الراديويي الفلكي (منطقة الرامي أ* أو Sagittarius A*) في مركز درب التبانة. 

التقرير قال إن هذا الكشف الرصدي يعزز الدليل على أن الرامي أ* يجب أن يكون ثقباً أسود فائق الكتلة يصل إلى أربعة أضعاف كتلة الشمس.

ما هو الرامي أ*؟ التقرير أشار إلى أن الرامي أ* هو الثقب الأسود الهائل في مركز مجرة درب التبانة”. وهو يبعد 26 ألف سنة ضوئية عن الشمس. ويوجد النظام الشمسي على حافة إحدى الأذرع الحلزونية الضخمة لدرب التبانة.

كذلك، يمكن العثور على النجوم الكثيفة حول الثقب الأسود. أحدهم يمر، وهو النجم المعروف باسم S2 في هذه الرصد، بمقربة للغاية من الثقب الأسود خلال مسافةٍ أقل من 20 مليار كيلومتر.

حيث إنه واحد من أقرب النجوم التي يمكن رصدها تدور حول الثقب الأسود.

الثقب الأسود: عندما يقترب من الثقب الأسود، يتحرك النجم بسرعة تصل إلى 3% من سرعة الضوء. ويستغرق 16 عاماً أرضياً ليكمل مداراً حول الثقب الأسود.

من جانبه قال ستيفان جيلسن، الذي قاد تحليل القياسات في معهد ماكس بلانك لفيزياء خارج الأرض: “بعد مراقبة النجم في مداره لأكثر من عقدين ونصف العقد، اكتشفت قياساتنا شديدة الإتقان حركة بدارية طبقاً لمصفوفة شوارزشيلد للنجم S2 في مساره حول الرامي أ*”.

كذلك، فإن المدارات ليست عادةً دوائر مثالية. بدلاً من ذلك، تتحرك الأجسام أقرب أو أبعد في أثناء الدوران. ويتغير نهج S2 في الاقتراب من الثقب الأسود في كل مرة، مما يساعد على ظهور المدار على شكل وردة. وتتنبأ نظرية النسبية العامة بمدى تغير هذا المدار.

درب التبانة: إلى ذلك سمحت لهم النظرية أيضاً بفهم المزيد عن المنطقة العامة في مركز مجرة درب التبانة، وهو أمر تصعب على الجميع رؤيته من هذه المسافة؛ نظراً إلى أنه مغشَّى بالغاز والغبار.

لكن مراقبة النجم على مدى 27 عاماً، جعلت من هذا الكشف ممكناً. في السياق نفسه أعلن الفريق نفسه سابقاً عن الطريقة التي يتمدد بها ضوء النجم وهو يقترب من الثقب الأسود.