أعطت موجات الجاذبية أحد الثقوب السوداء المتكونة حديثًا معدل انفجار عالٍ. تشكل ثقب أسود جديد من اندماج ثقبين أسودين ثم سافر بسرعة عالية تصل إلى 5 ملايين كيلومتر في الساعة. اتضح أن هذه الموجات تنبعث من الثقوب السوداء أثناء دورانها حول بعضها البعض وقبل أن تندمج ، وتدفع هذه الموجات الثقب الأسود الجديد الذي يتم تشكيله للذهاب إلى الفضاء بأقصى سرعة.
هذا ما لاحظه العلماء مؤخرًا ، مشيرين في الدراسة المنشورة في مجلة Physical Review Letters إلى أن السرعة التي انطلق بها الثقب الأسود الجديد كبيرة جدًا ، أي أقل بـ 200 مرة فقط من سرعة الضوء.
اتضح أن موجات الجاذبية هذه التي دفعت الثقب الأسود للخارج هي تموجات في نسيج الزمكان ، عادةً من ثقبين أسودين عشوائيين يدوران حول بعضهما البعض في محاولة للاندماج.
تعمل هذه الموجات المنبعثة على تمدد وضغط الفضاء المحيط ، وإذا انبعثت هذه الموجات إلى الكون في اتجاه واحد ، فإنها ستؤدي إلى انعكاس الثقب الأسود بسبب اتحاد الفتحتين في الكون بالاتجاه المعاكس.
قال عالم الفيزياء الفلكية فيجاي فارما من معهد ماكس بلانك لفيزياء الجاذبية في بوتسدام بألمانيا: “هذه العملية تشبه إلى حد بعيد ارتداد البندقية بعد إطلاق رصاصة”.
في هذا الصدد ، تلقى مرصد LIGO و Virgo لموجات الجاذبية في الولايات المتحدة وأمريكا موجات الجاذبية عند وصولها إلى الأرض في 29 يناير 2022 ، وكشفت هذه الموجات حقائق وتفاصيل حول عملية دمج الثقوبتين وأعطت الإمكانية. لقوة دافعة كبيرة تتعرض لها دبابات الفتحتين أثناء دورانهما حول بعضهما البعض ؛ أحدهما سبق الآخر في مدارات تدور – مدارات ، كما حدث خلال مداراتهم عالية السرعة المستوى الذي اهتزوا فيه أيضًا ، يسبق أحدهما الآخر ، مما يزيد من قوة الدفع الناتجة – وبالتالي الارتداد – أثناء اندماجهما معًا.
حرصًا على جمع أكبر قدر ممكن من الحقائق حول هذا الموضوع ، قام فارما وزملاؤه بفحص البيانات للتحقق من أن الثقب الأسود الاندماجي كان بعيدًا عن مكان تشكله.
مع وضع ذلك في الاعتبار ، قارن الباحثون بياناتهم بأشكال مختلفة من عمليات اندماج الثقوب السوداء المتوقعة ، والتي تم إنشاؤها من عمليات محاكاة حاسوبية قادرة على حل معادلات النسبية العامة (نظرية الجاذبية لأينشتاين).
ونتيجة لذلك ، كانت القفزة كبيرة ، ووجد الباحثون أن الاحتمال الأرجح لقذف ثقب أسود من موقع تكوينه إلى حافة الكون.
يعتقد العلماء أن العناقيد الكروية – مجموعة كثيفة من النجوم والثقوب السوداء – هي أحد الأماكن التي تنقسم فيها الثقوب السوداء وتندمج ، ووفقًا لدراسات الفريق ، فإن احتمالية تشكل ثقب أسود داخل المجموعة بعد التعرض للقيادة. القوة 0.5٪ فقط. في الأنواع الأخرى من العناقيد الكثيفة المعروفة باسم عناقيد النجوم النووية ، وصلت النسبة إلى 8٪.
بالإضافة إلى ما سبق ، وجد الباحثون أن الانفجار الكبير للثقب الأسود من المرجح أن يؤدي إلى عواقب وخيمة. حدد مرصد LIGO و Virgo اندماج الثقوب السوداء الكبيرة ذات الكتلة النجمية التي تشكلت بعد انفجار نجم وتحول إلى سوبر نوفا ، وبعد ذلك انهار النجم إلى ثقب أسود.
يريد العلماء معرفة ما إذا كانت الثقوب السوداء التي تشترك في العناقيد الكروية يمكن أن تتحد ، أي هل تخضع هذه الثقوب السوداء لجولات متعددة من الاندماج مع الثقوب الأخرى؟
إذا كان هذا الاحتمال موجودًا ، فإنه يفسر الظهور المفاجئ للعديد من الثقوب السوداء الكبيرة التي شوهدت سابقًا في عمليات الاندماج.
ولكن عندما يتم إخراج الثقوب السوداء من مكان نشأتها ، تقل احتمالية حدوث اندماجات متعددة.
يقول فارما: “تُعد هذه القوة الدافعة جزءًا مهمًا من فهم كيفية تشكل الثقوب السوداء الهائلة”.
في السابق ، وجد علماء الفلك دليلاً على اندفاع الموجات الثقالية للثقوب السوداء الضخمة واكتشفوا أن الكتل النجمية الأكبر حجمًا تقع في مراكز المجرات.
استندت استنتاجات العلماء إلى مراقبة الضوء بدلاً من موجات الجاذبية: “أسهل طريقة لشرح الأحداث هي أسهل طريقة لشرح الأحداث” ، هذا ما قالته عالمة الفيزياء الفلكية مانويلا كامبانيل من معهد روتشستر للتكنولوجيا في نيويورك. دراسة حديثة.
في الآونة الأخيرة ، كشفت البيانات من مرصدي LIGO و Virgo عن بعض الحقائق حول الثقوب السوداء التي تتعرض لضغوط صغيرة.
الدراسة الجديدة هي الأولى من نوعها لإثبات استخدام موجات الجاذبية لاكتشاف ثقب أسود اكتسب الكثير من الزخم ، لكنه ليس جديدًا ، وفقًا لما ذكره كامبانيلي. “إنه لأمر مدهش حقًا أن يتمكن شخص ما من رؤية ما تنبأت به دراساتك العلمية بالفعل” ، كما تقول.
اقرأ أيضًا:
سيكشف الباحثون عن بيانات حديثة عن الثقب الأسود العملاق في مركز مجرتنا
يحاول الباحثون اكتشاف موجات الجاذبية من خلال مراقبة الثقوب السوداء العملاقة
ترجمة: رهف ابراهيم
تحرير: أسعد الأسعد
مراجعة: عون حداد
# الباحثون # مراقبة # اندماج اثنين # من الثقوب السوداء # محاولة # فهم تأثير موجات الجاذبية