متطوعون وخوارزميات يفتشون عن ثقوب سوداء لا تُرى

كيف يمكن لثقب أسود، لا يصدر الضوء، أن يترك أثراً في بيانات النجوم؟ هذا ما يبحث عنه مشروع Black Hole Hunters، بمساعدة متطوعين يفحصون منحنيات سطوع النجوم، إلى جانب الباحثين وأدوات التحليل الحاسوبي. يستخدم المشروع بيانات تلسكوب TESS الفضائي، الذي يرصد تغيرات سطوع النجوم، بحثاً عن إشارة دقيقة قد تدل على وجود ثقب أسود خفي. 1718

الوميض الذي قد يكشف جسماً معتماً

يركز البحث على ظاهرة تُسمى العدسة الذاتية الجاذبية. فإذا شوهد نظام نجمي ثنائي من زاوية مناسبة، شبه موازية لمستوى مداره، فقد يمر الجسم المعتم أمام النجم المرئي. عندها تثني جاذبيته ضوء النجم وتزيد سطوعه الظاهري لفترة وجيزة. وبما أن الجسمين يدوران حول بعضهما، يمكن أن تتكرر الزيادة في السطوع مع دورة النظام. 18

يبحث العلماء عن هذا النمط المتكرر في «منحنيات الضوء»، وهي سجلات تُظهر تغير سطوع النجم بمرور الوقت. وتساعد أمثلة مُحاكاة المتطوعين على التعرف إلى شكل الإشارة المحتملة. لكن هذه الأحداث نادرة، وتشير صفحة الأسئلة الشائعة للمشروع إلى أنه لم يكن قد عُثر، في الوقت الذي تصفه، على مثال مؤكد لعدسة ذاتية جاذبية سببها ثقب أسود. كما أن رصد نمط واعد لا يكفي وحده لإثبات وجود ثقب أسود؛ إذ يحتاج المرشح إلى تحليل ومتابعة علمية إضافية. 18

ملايين التصنيفات لتضييق نطاق البحث

يعمل المشروع عبر منصة Zooniverse، حيث يتلقى المشاركون تدريباً عبر الإنترنت ثم يصنفون منحنيات الضوء. ويعتمد البحث على بيانات TESS، مع خطط لدراسة بيانات مسوح فلكية أخرى أيضاً. 1718

تصنيفات المتطوعين ليست بديلاً عن تحليل الباحثين، بل تُضاف إلى أدواته. وفي تحديث نشره في أبريل 2026، قال الباحث آدم ماكماستر إن المشاركين قدموا 7.6 مليون تصنيف. وذكر أن الفريق يدمج هذه التصنيفات مع محاكاة أكثر تطوراً لتطوير خوارزميات تصفّي منحنيات الضوء مسبقاً، وتساعد على تركيز البحث على المرشحين الأجدر بالفحص.

تدرج Zooniverse تاريخ إطلاق المشروع في 26 أكتوبر 2021. ويضم فريقه آدم ماكماستر وهيو ديكنسون وماثيو ميدلتون، إلى جانب باحثين من معهد فلاتيرون ومؤسسات أخرى. كما أفادت جامعة ساوثهامبتون بأن منحة في 2024 دعمت عمل ميدلتون وماكماستر مع ديكنسون واستقطاب المتطوعين. 17

مشروع Higgs Hunters يبحث عن شيء مختلف

أما Higgs Hunters فهو مشروع منفصل يتناول صوراً من تجربة ATLAS في مصادم الهادرونات الكبير، لا بيانات النجوم. وكان المتطوعون يبحثون عن «رؤوس تفاعل غير مركزية» (off-centre vertices)، أي آثار لمسارات جسيمات تبدو كأنها تبدأ بعيداً عن نقطة التصادم الأساسية. وقد تكون هذه العلامات دليلاً يستحق الفحص، لكنها لا تثبت بمفردها اكتشاف جسيم جديد. 10

درس تحليل للمشروع قدرة غير المتخصصين على رصد تحللات جسيمات طويلة العمر وسمات غير مألوفة أخرى في الصور. وخلص إلى أن كفاءة المتطوعين ومعدل الإنذارات الكاذبة لديهم كانا مقاربين لأداء خوارزميات ATLAS على المواد التي شملتها الدراسة. كما أشار إلى أن المتطوعين لفتوا الانتباه إلى أحداث ذات سمات غير متوقعة لمزيد من الفحص. 3

وتذكر جامعة أكسفورد أن Higgs Hunters وصل إلى 42,280 مشاركاً من أكثر من 170 دولة، كما شارك طلاب مدارس بريطانية في مرحلة لاحقة من التحليل. هذه الأرقام تخص ذلك المشروع، ولا ينبغي الخلط بينها وبين تصنيفات Black Hole Hunters أو اعتبارها دليلاً على تفوق المتطوعين على الخوارزميات في كل المهام العلمية. 4

ما الذي تثبته مشاركة الجمهور؟

تُظهر التجربتان كيف يمكن للمتطوعين المساعدة في تمحيص مجموعات كبيرة من البيانات والتنبيه إلى أنماط قد تستحق اهتمام الباحثين. ففي Higgs Hunters، قورنت مساهمة المتطوعين بالخوارزميات ضمن مهمة محددة لتحليل صور التصادم؛ أما Black Hole Hunters فيجمع تصنيفات المشاركين والمحاكاة مع أدوات ترشيح آلية للبحث في بيانات فلكية مختلفة. وفي الحالتين، يبقى التحقق العلمي الإضافي ضرورياً قبل تأكيد أي اكتشاف. 318