طوّر علماء الفلك مجموعة من المعادلات القادرة على إنتاج وصف دقيق لانعكاسات الكون التي تظهر في الضوء المشوّه في محيط الثقوب السوداء.
يتوقف قُرْب كل انعكاس على زاوية المراقبة نسبةً إلى الثقب الأسود ومستوى دوران الثقب، ويستند إلى حل رياضي ابتكره طالب الفيزياء ألبيرت سنيبن من معهد «نيلز بور» في الدنمارك، في تموز 2021.
يعرف العلماء منذ فترة أن انعكاسات الأجسام البعيدة التي نشاهدها تزيد كلما اقتربنا من رؤية الثقب الأسود. للانتقال من صورة إلى أخرى، لا بد من النظر إلى الطرف البصري للثقب الأسود على مسافة أقرب بخمسمئة مرة، لكن كان يصعب تحديد السبب من الناحية الرياضية.
كانت مقاربة سنيبن تقضي بإعادة صياغة مسار الضوء وقياس استقراره الخطي عبر استعمال معادلات تفاضلية من الدرجة الثانية. تبيّن أن الحل المقترح لا يصف سبب تكرار الصور على مسافات معيّنة من الناحية الرياضية فحسب، بل يمكن تطبيق هذه الطريقة أيضاً مع ثقب أسود دوّار، وتتوقف المسافة المتكررة على حركة الدوران. يوضح سنيبن: «تبيّن أننا لن نضطر للاقتراب من الثقب الأسود بمعدل 500 مرة حين يدور بسرعة كبيرة، بل يتراجع هذا المستوى بدرجة ملحوظة. أصبحت كل صورة الآن أقرب إلى طرف الثقب الأسود بخمسين مرة، أو خمس مرات، أو حتى مرتين أحياناً».
قد تصبح الصور اللامتناهية بالقرب من الثقب الأسود أداة لدراسة الخصائص الفيزيائية لزمان ومكان الثقوب السوداء يوماً، فضلاً عن استكشاف الأجسام التي تكمن وراءها وتتكرر على شكل انعكاسات غير محدودة في دوامة مدارية دائمة.
