لطالما حيرت الثقوب السوداء كبار علماء الفلك والفيزياء، وحتى مؤلفي قصص الخيال العلمي، ولكن إطلاق أول صورة في التاريخ للثقب الأسود وُصف بأنه "تقدم كبير للإنسانية جمعاء".
فكيف يتشكل الثقب الأسود؟
تولد معظم الثقوب السوداء عندما يموت نجم عملاق. ويحدث هذا عندما ينفد الوقود من النجوم، مثل الهيدروجين، ما يؤدي إلى انهيارها.
وبعد ذلك، تسحب الجاذبية مركز النجم إلى الداخل بسرعة، وينهار في شكل كرة صغيرة. ثم يتوسع ويتقلص إلى أن ينتهي في انهيار واحد، وتتناثر بقايا النجم في الفضاء الواسع.
وتتميز الكرة المركزية المتبقية بأنها كثيفة للغاية، ليتشكل الثقب الأسود ذو الجاذبية القوية، حيث لا يمكن لأي جسم فضائي الهرب منه.
Scientist Katie Bowman and the roughly five petabytes of data used to produce the first image of a black hole...
— Peter Vogel (@PeterVogel) April 10, 2019
well, the region around a black hole. pic.twitter.com/G9X8g2S4VY
توصل عالم الفلك الألماني، كارل شفارتسشيلد، إلى أول حل دقيق لنظرية أينشتاين حول النسبية العامة، المتعلقة بالثقب الأسود، في عام 1916.
وفي عام 1958، كشف الأمريكي ديفيد فنكلشتاين، أن الثقب الأسود عبارة عن منطقة في الفضاء، لا يمكن لأي جسم الهروب منها.
وفي البداية، اعتُبرت الثقوب السوداء مجرد فضول رياضي، ولكن اكتشاف النجوم النيوترونية من قبل، جوسلين بيل بورنيل، في عام 1957، أثار الاهتمام بانهيار الأجسام في الجاذبية، باعتبارها واقعا حقيقيا.
متى أُطلقت الصورة الأولى للثقب الأسود؟
التقط علماء الفضاء الصورة التاريخية للثقب الأسود، يوم 10 أبريل عام 2019، باستخدام تلسكوبات موزعة في جميع أنحاء الكوكب، في اكتشاف يعد "تقدما كبيرا للبشرية".
وتبلغ مساحة الثقب الأسود، الذي وصفه العلماء بأنه "وحش"، 24 مليار ميل، أي ما يعادل 3 ملايين ضعف حجم الأرض.
وصُوّر الثقب الواقع على بعد 300 مليون تريليون ميل من كوكبنا، بواسطة شبكة من 8 تلسكوبات في جميع أنحاء العالم، تُعرف باسم "Event Horizon Telescope" (أفق الحدث)، وذلك بعد محاولات استغرقت 13 عاما. وعُرضت النتائج الأولى في مؤتمر في بروكسل.
من صاحبة الفضل في التقاط الصورة التاريخية؟
يمكن القول إن الاختراق العلمي الأخير لم يكن ممكنا، دون مساعدة عالمة التصوير والأستاذة المساعدة في علوم الكمبيوتر في معهد كاليفورنيا للتكنولوجيا، كاثرين لويز بومان.
وطورت كاتي خوارزمية مذهلة على مدى 3 سنوات، ساعدت العلماء في التقاط أول صورة حقيقية للثقب الأسود، باستخدام تلسكوب أفق الحدث.
وكشفت بومان، وهي طالبة دراسات عليا في علوم الكمبيوتر والذكاء الصناعي، عن كيفية تطوير طرق لتوليد بيانات تركيبية، مع استخدام خوارزميات مختلفة تحتوي على افتراضات عديدة.
وأدت التجارب المتعددة إلى إمكانية تحقيق النتيجة المذهلة، وهي صورة غير متجانسة تشبه الحلقة، التي تنبأ بها ألبرت أينشتاين، منذ أكثر من قرن.
