لعل أبرز سمة للثقوب السوداء الدوّارة أنَّ مجال الجاذبية يجذب الأجسام حول محور دوران الثقب الأسود، وليس نحو مركزه فحسب ويُسمَّى هذا التأثير «تباطؤ الإطار المرجعي». فعند إسقاط جسيم على أحد ثقوب كير السوداء في اتجاه نصف القطر نحو المركز، سيكتسب مكونات حركة غير متجهة في اتجاه نصف قطره (أي دورانية) أثناء سقوطه سقوطًا حرًا في مجال جاذبية الثقب الأسود.

وهذا يعني أنَّ محور اللف المغزلي لأي جُسَيم اختبار يحمل زخمًا زاويا (كجيروسكوب صغير مثلًا) سيتغير إذا كان يسقط سقوطا حرا نحو جسمٍ ضخم دوار، كأحد ثقوب كير السوداء. وكأنَّ إطاره المرجعي المحلي تباطأ بفعل تعرُّضه لقوة سحب بسبب دوران الجسم الضخم المركزي. وهذه الظاهرة، التي اكتُشِفَت عام 1918 والتي تُسمى تأثير «لينز – ثيرينج»، لا تحدث في الواقع حول الثقوب السوداء فقط، بل تحدث بدرجة ما حول أي جسم دوّار. فإذا وضعت جيروسكوبًا دقيقًا جدًّا في مدار حول كوكب الأرض، فسيتغير اتجاه محور دورانِه بسبب تباطؤ الإطار المرجعي.

إنَّ معادلات المجال التي وضعها أينشتاين هي التي تصف رياضيات الثقب الأسود، وقد حلَّ كارل شفارتزشيلد هذه المعادلات مطبقًا إِيَّاها على حالة الثقب الأسود الثابت (غير الدوّار) ، مُحققًا بذلك إنجازا باهرًا بالنظر إلى أنه فعل ذلك في عام 1915 ، وهو العام نفسه الذي طرح فيه أينشتاين نظرية النسبية العامة. وبعد ذلك بكثير، تناول النيوزيلندي روي كير حالة الثقب الأسود الدوار. وعقب ذلك بسنوات قليلة، تعمق الأسترالي براندون كارتر تعمقًا أشدَّ بكثير في استكشاف الحل الذي وضعه كير. إذ دَرَس كارتر نتائج دالَّة كير المترية دراسة شاملة عميقة. وأثبت أنَّ الثقب الأسود الدوار يُسبب دوامةً دوّارة شديدة في نسيج الزمكان تُحيط به، وتنشأ بسبب تباطؤ الإطار المرجعي. ولتخيل هذه الدوامات، يُمكن أن نضرب مثالاً لها بالزوبعة؛ فبالقرب من مركز الزوبعة، يلفّ الهواء بسرعة حاملا معه أي شيء في مساره، سواء أكان تبنا في حقل من التبن أو رمالا في صحراء. وكلما ابتعدنا عن مركز الزوبعة، يدور الهواء (وبالتبعية التبن أو الرمال) بوتيرة أبطأ. ينطبق هذا أيضًا على نسيج الزمكان المحيط بالثقب الأسود الدوار؛ فبعيدًا عن أفق الحدث تكون السرعة التي يدور بها نسيج الزمكان نفسه بطيئة، ولكن عند الأفق، يدور نسيج الزمكان نفسه بالسرعة نفسها التي يدور بها الأفق.

أي إنَّ أفق الحدث المحيط بالثقب الأسود الدوار (ثقب كير) يكاد يُطابق الثقب الأسود غير الدوار (ثقب شفارتز شيلد)، باستثناء أنَّ ازدياد سرعة دوران الثقب الأسود يجعل بئر طاقة الوضع الناجمة عن قوى الجاذبية أعمق؛ أي إنَّ ثقب كير الأسود يكون بئرا أعمق من طاقة الوضع الناجمة عن الجاذبية من تلك التي يكونها ثقب أسود من ثقوب شفارتز شيلد له الكتلة نفسها، ولذا فإنَّ ثُقب كير الأسود يمكن أن يكون مصدر طاقة أقوى من الثقب الأسود غير الدوار. من المفيد تلخيص هذا السلوك بالقول إنَّ أفق الحدث المحيط بثقب شفارتزشيلد الأسود يعتمد على الكتلة فقط، لكن أفق الحدث المحيط بثقب كير الأسود يعتمد على الكتلة والزخم الزاوي كليهما.

ويبقى السؤال عما إذا كان يُمكن أن يُوجَد، ولو نظريًا حتى، أي نقاط تفرد في نسيج الزمكان ليست مُحاطة بأي من مناطق أفق الحدث ومخفيَّة بين طياتها، أو ما يُسمَّى «نقاط التفرد العارية»، دون إجابة حتى الآن بحكم الطبيعة، فكلُّ حالات الثقوب السوداء التي تُمثَّل حلولا لمعادلات المجال التي وضعها أينشتاين محاطة بمناطق من آفاق الحدث، وكما هو مُوضّح في الفصل الأول، لا ضوء – وبالتبعية لا معلومات – يُمكن أن يهرب من آفاق الحدث. إذ يُعتقد أنَّ كل نقاط تفرُّد الثقوب السوداء محاطة بنطاق آفاق الحدث، ولذا فهي ليست «عارية» ؛ ولذلك يستحيل الوصول إلى معلومات مباشرة عن نقطة التفرد من بقية الكون الواقع خارجها. صاغ عالم الرياضيات البريطاني روجر بنروز الفرضية المسماة فرضية الرقابة الكونية، وهي تنصُّ على أنَّ كلَّ نقاط التفرد في نسيج الزمكان مكونة من ظروف أولية معتادة، ومَخفية بين طيات آفاق الحدث، وأن الفضاء ليس فيه نقاط تفرد عارية.

مواضيع ذات صلة

الثقوب السوداء

الطبيعة المتفردة للجاذبية

يمكن كشف التموجات الناتجة عن تصادم الثقوب السوداء في الفضاء

لماذا ندرس الثقوب السوداء؟

ماذا يحدث عند سقوط ثقب أسود في ثقب أسود؟

إطلاق النفثات

جمال التناظر

أشباه النجوم الميكروية

الثقوب السوداء لا تمتص فقط

كيف يمكن قياس سرعة دوران الثقب الأسود؟

ما خصائص الأقراص التراكمية وما مدى سخونتها؟

مادة دوامية الحركة