وفقا لنماذج التطور النجمي، يجب أن يكون هناك مئات الملايين من الثقوب السوداء التي تطفو في مجرتنا. ولكن حتى الآن لم نجد سوى 70 منها. ويرجع ذلك إلى حد كبير إلى صعوبة العثور عليها، لكن مشروعًا علميًا للمواطنين من جامعة ساوثامبتون يبحث بنشاط عن هذه الوحوش المخفية بمساعدة عشرات الآلاف من علماء الفلك الهواة من خلال مشروع على Zooniverse يسمى Black Hole Hunters.
وبما أن الثقوب السوداء تمتص الضوء، فلا يمكن لعلماء الفلك البحث عنها بنفس الطريقة التي يبحثون بها عن النجوم، أو حتى الكواكب الخارجية. في بعض الحالات، تبعث الأشعة السينية وموجات الراديو، ولكن فقط إذا كانت تلتهم نجمًا أو كوكبًا قريبًا. إذا كانت تنجرف في الفراغ وحدها، فهي في الأساس غير مرئية تمامًا لتقنياتنا الفلكية العادية.
ولكن، مثل العديد من الأجزاء الأخرى من الفيزياء الفلكية، يأتي أينشتاين للإنقاذ. أو بتعبير أدق، نظريته في النسبية العامة تفعل ذلك. عندما يمر ثقب أسود أمام نجم، ينحني ضوء ذلك النجم حوله، مما يخلق تأثيرًا يسمى عادةً “العدسة الدقيقة”. في الكون الأوسع، يمكن أن يؤدي هذا إلى بعض الصور المذهلة حقًا، والتي يطلق عليها اسم حلقات أينشتاين.
فيديو يوتيوب من فريق Black Hole Hunters. ائتمان – قناة Black Hole Hunters على YouTube
ومع ذلك، فإن التعديس الميكروي يحدث عادةً لمرة واحدة فقط، حيث يمر الثقب الأسود أمام النجم مرة واحدة فقط من منظورنا. ومع ذلك، هناك استثناء لهذه القاعدة، ففي بعض الأحيان تقترن الثقوب السوداء بنجوم لا تتغذى عليها بشكل فعال. في هذه الحالات، بدلًا من حدث التعديس الميكروي لمرة واحدة، يتكرر التعديس بشكل دوري بينما يدور الثقب الأسود حول نجمه المرافق، مما يخلق تأثيرًا يُعرف باسم عدسة الجاذبية الذاتية.
إن عدسة الجاذبية الذاتية هذه هي ما يبحث عنه مشروع Black Hole Hunters بنشاط. في الأصل، أعطى مشروع Black Hole Hunters، الذي تم إنشاؤه في عام 2021، الأولوية للفرز من خلال بيانات القياس الضوئي من مسح Super Wide Angle Search for Planets (SuperWASP). ومع ذلك، عانت هذه البيانات الأرضية من قدر كبير من الضوضاء والفجوات الجوية. لذلك قرر الدكتور آدم ماكماستر، مبتكر المشروع والذي كان في الأصل طالبًا في الجامعة المفتوحة، والذي انتقل مؤخرًا إلى جامعة ساوثهامبتون، العمل على خط بيانات مختلف وإعادة إطلاق المشروع.
كان هناك تغييران رئيسيان في خط البيانات – الأول هو أنه يستخدم الآن بيانات من القمر الصناعي العابر لمسح الكواكب الخارجية (TESS). يبحث TESS، الذي يعتمد على الفضاء وليس على الأرض، عن الكواكب الخارجية. ونتيجة لذلك، فإنه يلتقط منحنيات الضوء لمئات الآلاف من النجوم كل بضع دقائق – وهي مجموعة بيانات مثالية للبحث عن عدسة الجاذبية الذاتية.
يتحدث فريزر عما سيحدث إذا فقدت مجرة درب التبانة ثقبها الأسود.
التغيير الرئيسي الثاني، ربما ليس من المستغرب، هو إدخال الذكاء الاصطناعي. على وجه التحديد، خوارزمية التعلم الآلي التي صنفت منحنيات الضوء النجمية هذه إلى معسكرات “مثيرة للاهتمام” و”مملة”. إن القيام بذلك باستخدام أدوات الذكاء الاصطناعي الحديثة سمح للدكتور ماكماستر وزملائه بالتصفية عبر ملايين منحنيات الضوء في غضون أيام بدلاً من العقود التي كان من الممكن أن يستغرقها القيام بذلك يدويًا. ومع ذلك، لا يزال من الممكن خداع خوارزميات التعلم الآلي للذكاء الاصطناعي من خلال أحداث مثل البقع الشمسية والمتغيرات النابضة، ويعاني TESS نفسه من مواطن الخلل الخاصة به في بعض الأحيان، لذا فإن التحديد النهائي يحتاج إلى مجموعة من العيون البشرية.
ومع ذلك، لا يلزم تدريب تلك العيون البشرية، كما ذكرت غريس كلارك، وهي طالبة جامعية في جامعة ساوثامبتون، ومتطوعة في المشروع، في بيان صحفي. يتطلب Black Hole Hunters التعرف على الأنماط الأساسية بدلاً من الحصول على شهادة في علم الفلك. ولكن ما سيوفره في نهاية المسح هو مجالات مثيرة للاهتمام لتوجيه التلسكوبات الأكثر تقدمًا للبحث على وجه التحديد عن هذه الأنواع من الثقوب السوداء ذاتية العدسات.
من المسلم به أن أحد الأشياء التي تعاني منها المشاريع العلمية للمواطنين هو الاحتفاظ بالمتطوعين، ويمر مشروع Black Hole Hunters بحملة إعلامية في محاولة لجذب المزيد منهم لإنهاء مهام التصنيف الخاصة به. وفقًا لصفحة Zooniverse الخاصة بالمشروع، فقد اكتمل بنسبة 43% تقريبًا، مع ما يقرب من 23000 متطوع يساهمون بما يقرب من 12 مليون تصنيف منذ أكتوبر 2021. إذا كنت مهتمًا بالمساهمة في المشروع، واحتمال العثور على ثقب أسود جديد تمامًا في مجرتنا، فيمكنك مراجعة صفحة Zooniverse الخاصة بالمشروع هنا.
يتعلم أكثر:
جامعة ساوثهامبتون – العلماء يستعينون بعلماء الفلك للعثور على آلاف الثقوب السوداء المختبئة في مجرتنا
صيادو الثقب الأسود
UT – الثقوب السوداء المتجولة قد تحمل أدلة على تطور الكون
UT – اكتشف هابل أول ثقب أسود “مفقود” في هذه المجموعة النجمية الشهيرة
