لما نجم ميت بدأ يتصرف بغرابة
تخيل إنك توجه تلسكوبك نحو نجم نيوتروني بعيد، وتشوف حاجة مش متوقعة خالص. ده اللي حصل مع نبضان السلطع، اللي هو بقايا انفجار سوبرنوفا حصل سنة 1054. ناس زمان شافته وسجلته في كتبهم.
لأكتر من 20 سنة، علماء الراديو لاحظوا حاجة غريبة. النبضان ده كان بيبعث موجات راديو في خطوط منتظمة زي الشرائط. مش زي قوس قزح ناعم. أحسن تشبهه بشريط ملون مقطع، مع فجوات سوداء كاملة بين الشرائط. غريب، صح؟
إيه اللي خلى النبضان ده مميز كده؟
معظم النبضارات اللي زيه بتبقى عادية في الراديو. تبعث إشارات مشوشة منتشرة على ترددات كتير، زي التشويش في تلفزيون قديم. بس السلطع ده؟ كان نجم سينما. شرائطه حادة زي السكينة، محددة تماماً، ومحدش من النبضارات التانية عنده كده.
العلماء بيحبوا الألغاز دي عشان غالباً بتشير لحاجة مثيرة. وفعلاً، كانوا على حق.
لحظة الإلهام جات من أينشتاين
دخل على الخط ميخائيل ميدفيديف، عالم فيزياء فلكية نظرية في جامعة كانساس. هو اللي حل اللغز ده. السر في الجاذبية اللي بتلتوي شكل الفضاء نفسه.
زي العدسة الزجاجية اللي بتثني الضوء عشان تركزه؟ أينشتاين قال إن الجاذبية بتعمل زي كده. حول كواكب عملاقة، الفضاء بيتعوج، والضوء لازم يتبع التعرج ده. مش هيمشي خط مستقيم عشان "المستقيم" نفسه اتغير.
"الضوء مش بيمشي في خط مستقيم في مجال جاذبي"، يقول ميدفيديف. "الفضاء نفسه متعوج".
فريق عمل: جاذبية وبلازما
اللي يخلي الاكتشاف ده فريد إنه الجاذبية مش لوحدها. حوالين النبضان، في بلازما – خليط من الجسيمات المشحونة اللي مليانة الفضاء قرب النجم.
فكر كده: البلازما زي عدسة بتفرق الضوء وتشعثه. الجاذبية زي عدسة بتركز الضوء وتجمع الشعاع. الاتنين دول بيشدوا بعض زي لعبة سحب الحبل في الكون.
لما العلماء جربوا يفسروا الشرائط بالبلازما لوحدها، الشكل طلع صح بس مش حاد كفاية. التباين مش زي الواقع. لما ضافوا الجاذبية؟ ده كان المفتاح الناقص.
حفلة التداخل
هنا اللي بيحصل مع الموجات. موجات الراديو من النبضان بتمشي في الفضاء الملتوي والبلازما المتعوجة، فبتاخد طرق مختلفة شوية وتصلنا. لما طريقين قريبين يوصلوا في نفس الوقت، بيتداخلوا.
أحياناً بيتقووا – قمم الموجات تتلاقى مع القيعان – فبتطلع شرائط ساطعة. أحياناً بيتلغوا، فبتطلع ظلام. النمط ده بالضبط زي شرائط الزيبرا اللي بنشوفها.
"في ترددات معينة، الإشارات بتتقوى (متزامنة)، فبتعمل شرائط مضيئة"، يشرح ميدفيديف. "وفي غيرها، بتتلغى (غير متزامنة)، فبتعمل ظلام".
ليه تهمك الحكاية دي؟
نبضان عنده شرائط غريبة. حلو. بس إيه الجديد؟
أولاً، دي أول مرة نشوف الجاذبية والبلازما يشتغلوا مع بعض على إشارة فلكية. مع الثقوب السوداء، الجاذبية لوحدها كفاية. هنا، الاتنين ضروريين. ده جديد تماماً.
ثانياً، ده أداة قوية جديدة ندرس بيها نجوم النيوترون والفيزياء المتطرفة حواليها. السلطع قريب نسبياً، 6500 سنة ضوئية بس، وواضح جداً. مختبر مثالي لاختبار نظرياتنا عن أعنف وأكثف الأجسام في الكون.
الخلاصة
أحياناً أكبر الاختراقات بتيجي من سؤال "ليه؟" لما تشوف حاجة غريبة. 20 سنة علماء بيبصوا على الشرائط دي ومرفضين يقولوا "مش عارفين". دلوقتي عارفين – والجواب أنيق، مبني على أعمق أفكار الفيزياء.
الكون بيحب يبهرنا بطرق مش متوقعة. ولحمد الله، عندنا ناس فضوليين مستعدين يقضوا عقود يحلوا اللغز.