حدد فريق من علماء الفلك ما قد يكون أثقل زوج من الثقوب السوداء معروفًا، بكتلة إجمالية تبلغ 60 مليار شمس. تختبئ هذه الأجسام في منطقة مظلمة يبلغ قطرها 3200 سنة ضوئية في مجرة Abell 402-BCG، على بعد 4.4 مليار سنة ضوئية. ما بدا في عام 2018 وكأنه سحابة غبار، تؤكد ملاحظات عام 2025 باستخدام تلسكوب جيمس ويب وVLT أنه فراغ نجمي، ربما ناجم عن ثقبين أسودين فائقَي الكتلة في حالة حلزونية. 🕳️
خط أنابيب التصور العلمي للديناميكيات المدارية والقذف النجمي 🚀
لتمثيل هذه الظاهرة في ثلاثة أبعاد، من الضروري بناء نموذج محاكاة جاذبية للأجسام N. الخطوة الأولى هي توليد نقطتي كتلة بنسبة 1:1، كل منهما بكتلة 30 مليار كتلة شمسية، تدوران في مستوى مشترك. يجب أن تصل مساحة التفاعل إلى 3200 سنة ضوئية، باستخدام نظام إحداثيات ديكارتية يكون فيه مركز الكتلة هو نقطة الأصل. يُفسر الفراغ بقذف النجوم: عندما يقترب الثقبان، تُقذف النجوم القريبة بسرعات زائدية، مما يخلق هالة من المسارات التي تبتعد عن المركز. يُوصى باستخدام جسيمات اختبارية (نجوم) بتوزيع أولي منتظم داخل نصف قطر التأثير، وتطبيق مدمج leapfrog للحفاظ على الدقة المدارية. يجب أن تدور الكاميرا حول النظام لإظهار الحلزونية للثقبين، بينما تُعرض مسارات النجوم المقذوفة بألوان باردة للتباين مع الفراغ المركزي.
قياس اللامتناهي: من النظام الشمسي إلى 60 مليار شمس 🌌
الصعوبة التقنية الرئيسية هي نقل المقياس. الفراغ الذي يبلغ 3200 سنة ضوئية أكبر بـ 20000 مرة من قطر النظام الشمسي. تتمثل إحدى الاستراتيجيات الفعالة في تضمين وحدة مقارنة: في بداية المحاكاة، عرض النظام الشمسي كنقطة مرجعية، ثم التكبير للخارج حتى تشغل الثقوب السوداء مركز المشهد. يصعب تصور الكتلة الإجمالية البالغة 60 مليار شمس، ولكن يمكن تمثيلها من خلال تدرج كثافة في كرة تأثير كل ثقب، حيث يكون سطوع قرص التراكم متناسبًا طرديًا مع الكتلة. وهذا يسمح للمشاهد بإدراك حجم الاكتشاف دون الحاجة إلى أرقام مجردة.
كيف يمكن نمذجة التفاعل الجاذبي بين الثقبين الأسودين فائقَي الكتلة في Abell 402-BCG لتصور تشوه الزمكان في الفراغ النجمي المحيط؟
(ملاحظة: نمذجة أسماك الراي اللساع سهلة، لكن الصعوبة تكمن في ألا تبدو كأكياس بلاستيكية عائمة)