اندمج ثقبان أسودان على الرغم من ولادتهما على مسافة بعيدة في الفضاء


تشير الإشارات المدفونة في عمق البيانات من مراصد الموجات الثقالية إلى تصادم بين ثقبين أسودين وُلدا بوضوح في أماكن مختلفة.

الكل تقريبا تموجات الزمكان أن تجارب مثل مرصد موجات الجاذبية بالليزر ، أو LIGO ، ترى أنها تأتي من الاصطدامات بين الثقوب السوداء والنجوم النيوترونية التي ربما تكون أفرادًا قريبين من العائلة (SN: 1/21/21). لقد كانوا في يوم من الأيام أزواجًا من النجوم ولدت في نفس الوقت وفي نفس المكان ، وانهارت في النهاية لتشكل ثقوبًا سوداء أو نجومًا نيوترونية تدور في سن الشيخوخة.

الآن ، يبدو أن تزاوج الثقوب السوداء الملحوظ حديثًا ، والذي تم العثور عليه في البيانات الحالية من LIGO ومقره الولايات المتحدة ومرصد العذراء الشقيق في إيطاليا ، هو زوج غير مرتبط. الدليل على هذا نابع من كيف كانوا يدورون عندما اندمجوا في واحد، ذكر الباحثون في ورقة في الصحافة في المراجعة الجسدية د. تميل الثقوب السوداء التي تولد في نفس المكان إلى محاذاة دورانها ، مثل زوج من قمم الألعاب تدور على طاولة ، بينما يدور كل منهما حول الآخر. لكن الزوجين في هذه الحالة ليس لهما علاقة بين دورانهما ومداراتهما ، مما يعني أنهما وُلدا في أماكن مختلفة.

يقول سيث أولسن ، الفيزيائي بجامعة برينستون: “هذا يخبرنا أننا وجدنا أخيرًا زوجًا من الثقوب السوداء التي يجب أن تأتي من قناة عدم النمو والتقدم في العمر وتموت معًا”.

تُظهِر الأحداث السابقة التي ظهرت في ملاحظات الموجات الثقالية اندماجًا للثقوب الخلفية غير متراصة تمامًا ، ولكن معظمها قريب بما يكفي للإشارة إلى روابط عائلية قوية. الاكتشاف الجديد ، الذي وجده أولسن وزملاؤه من خلال غربلة البيانات التي أطلقها تعاون LIGO-Virgo للجمهور ، مختلف. يدور أحد الثقوب السوداء بشكل فعال رأسًا على عقب.

لا يمكن أن يحدث هذا بسهولة ما لم يأتي الثقبان الأسودان من مكانين منفصلين. ربما التقيا في وقت متأخر من حياتهما النجمية ، على عكس رفاق الثقب الأسود الذي يبدو أنه يشكل الجزء الأكبر من ملاحظات موجات الجاذبية.

بالإضافة إلى الاندماج بين الثقوب السوداء غير المرتبطة ، حدد أولسن ومعاونوه تسع عمليات اندماج أخرى للثقب الأسود تسللت عبر دراسات LIGO-Virgo السابقة (SN: 8/4/21).

يقول باتريك برادي ، المتحدث باسم التعاون العلمي في LIGO ، عالم الفيزياء في جامعة ويسكونسن – ميلووكي الذي لم يكن تابعًا للدراسة الجديدة: “هذا في الواقع هو الشيء الجميل في هذا النوع من التحليل”. “نقوم بتسليم البيانات بتنسيق يمكن أن يستخدمه الأشخاص الآخرون بعد ذلك [they] ستتمتع بإمكانية الوصول لتجربة تقنيات جديدة “.

لتجميع العديد من الإشارات الجديدة في البيانات التي تم حذفها بالفعل من قبل باحثين آخرين ، خفضت مجموعة أولسن شريط التحليل قليلاً.

يقول أولسن: “من بين العشر الجديدة ، هناك حوالي ثلاثة منها ، إحصائيًا ، ربما تأتي من الضوضاء” ، بدلاً من كونها اكتشافات نهائية لدمج الثقوب السوداء. بافتراض أن اندماج الغرباء للثقوب السوداء ليس من بين الإشارات الخاطئة ، فإنه يكاد يكون من المؤكد أنه يروي قصة تاريخ ثقب أسود يختلف عن التواريخ الأخرى التي شوهدت حتى الآن.

“سيكون من [extremely] من غير المحتمل أن يأتي هذا من ثقبين أسودين كانا معًا طوال فترة حياتهما “، كما يقول أولسن. “يجب أن يكون هذا أسر. هذا رائع لأننا قادرون أخيرًا على بدء التحقيق في تلك المنطقة من [black hole] تعداد السكان.”

يلاحظ برادي أننا “لا نفهم النظرية [of black hole mergers] جيدًا بما يكفي لتكون قادرًا على التنبؤ بكل ثقة بكل هذه الأنواع من الأشياء “. لكن الدراسة الأخيرة قد تشير إلى فرص جديدة ومثيرة للاهتمام في علم فلك الموجات الثقالية. يقول: “دعونا نتبع هذا الدليل لنرى ما إذا كان يعكس حقًا شيئًا نادرًا”. “أو إذا لم يكن كذلك ، فسنعلم أشياء أخرى.”



المصدر

ندى عبدالرحمن
مهتمة في العلوم والفضاء خاصةً محبة للتقنية اعمل كاتبة في موقع اراود