إذا كانت الثقوب السوداء تحتوي على شعر، فسنرى ذلك في عملية اندماجها

بقلم بريان كوبرلين – 15 سبتمبر 2026، الساعة 04:34 مساءً بالتوقيت العالمي | الثقوب السوداء

من الناحية النظرية، فإن بنية الثقب الأسود بسيطة بشكل مدهش. يعتمد الأمر على ثلاثة أشياء فقط: الكتلة، والدوران، والشحنة الكهربائية. كل ما عليك فعله هو ضغط الأشياء بقوة كافية حتى يتشكل الثقب الأسود. النفايات المشعة، والإقرارات الضريبية القديمة، وسحابة ضخمة من الهيليوم، سمها ما شئت. عند ضغطه إلى ثقب أسود، تصبح جميع المعلومات والبنية الذرية غير ذات صلة. الثقب الأسود هو بهذه البساطة، على الأقل وفقًا لنظرية عدم الشعر. لكن دراسة جديدة وجدت أنه إذا كانت الثقوب السوداء تخرق هذه النظرية، فإن ذلك سيظهر من خلال موجات الجاذبية الناتجة عن اندماجاتها.

حصلت نظرية عدم الشعر على اسمها من العالم جون ويلر، الذي قارنها بالنظرية الرياضية للكرة المشعرة، والتي تتعلق بكيفية تغطية الكرة بميزات معينة. وبما أن أفق حدث الثقب الأسود لا يمتلك سمات فريدة، قال ويلر إن “الثقوب السوداء ليس لها شعر”. ورغم ذلك، لم يتم إثبات نظرية عدم الشعر بشكل عام. نحن نعلم أن أي ثقب أسود في حالة مستقرة يكون خاليًا من الشعر وفقًا للنظرية النسبية العامة، ولكن الأمور تصبح غامضة عند الحديث عن اندماج الثقوب السوداء. ومن هنا جاء هذا البحث الجديد.

في هذه الدراسة، قام الباحثون بمقارنة النموذج القياسي للثقوب السوداء بعدد من النماذج الأخرى. واحدة من هذه الثقوب تعرف بثقب هايوارد الأسود، التي اقترحها شون هايوارد في البداية كوسيلة للتخلص من التفردات في معادلات الثقب الأسود. يتبع هذا النموذج النسبية العامة لكنه يفترض أن المادة يمكن أن تصل إلى حالة كمومية غير مفردة. نظرًا لأن ثقوب هايوارد لا تحتوي على تفرد صارم، فإنها أيضًا لا تمتلك أفق حدث صارم، مما يعني أن نظرية عدم الشعر لا تنطبق عليها.

هناك نموذج آخر يُعرف بثقب باردين الأسود. وربما يكون من المعروف أن جيمس باردين اشتهر بأعماله في قوانين الديناميكا الحرارية للثقوب السوداء. إذا كانت الثقوب السوداء تشع كما توقع ستيفن هوكينج، فإنها ستخضع لقوانين الديناميكا الحرارية، ومن ثم فإن ثقب باردين الأسود يمتلك بنية كهرومغناطيسية لإشعاعه، وبالتالي فهذا الثقب يملك “شعرًا”.

قام الفريق بحساب ما يمكن أن يحدث إذا اندمج زوج من الثقوب السوداء من نوع هايوارد، وإذا اندمج زوج من الثقوب السوداء من نوع باردين، ثم قارنوا النتائج مع اندماج الثقوب السوداء القياسية. ووجدوا أن كل نموذج له توقيع فريد على نغمات الرنين الخاصة به. وكان تردد Ringdown ومعدل الانحلال مختلفين لكل نموذج، وهو ما يفتح المجال لاستكشاف بنية الزمكان في مناطق الأفق للثقب الأسود. هل هي حقًا فراغات كما تتنبأ بها النظرية أم أن هناك تقلبات كمومية تلعب دورًا؟

حاليًا، ليست مراصد موجات الجاذبية حساسة بما يكفي لاكتشاف هذه الاختلافات، لكن مع تطوير أدوات جديدة، يمكننا الكشف عنها. يتضح أن اندماجات الثقوب السوداء تتضمن الكثير مما يمكن أن يعلّمنا أكثر من مجرد خصائصها التقليدية مثل الكتلة والدوران والشحنات.

بوجه عام، تمثل نتائج البحث فرصة لفهم أعمق لخصائص الثقوب السوداء، والتحديات التي تواجه نظرية عدم الشعر، وأهمية استكشاف الفضاء بأدوات وتقنيات جديدة. هذه الدراسات تعزز من فهمنا للكون وتقدم آفاق جديدة في علم الفلك والفيزياء.

مرجع: بالومينو يلا، أريادنا أوكسو، وآخرون. “موجات الرنين من الثقوب السوداء المشعرة.” مجلة علم الكونيات وفيزياء الجسيمات الفلكية 2026.09 (2026): 046.