"/>حدد علماء الفلك اصطدام اثنين من الثقوب السوداء

حدد علماء الفلك اصطدام اثنين من الثقوب السوداء

حدد علماء الفلك اصطدام اثنين من الثقوب السوداء


الانفجار الكبير: لأول مرة لاحظ علماء الفلك اصطدام اثنين من الثقوب السوداء. اجتمع الجسمان ، على بعد 7.5 مليار سنة ضوئية من الأرض ، ودمجا. هم داخل دوامة من المادة التي تدور حول ثقوب سوداء أكبر وأكبر.

وفقًا للانفجار الكبير ، تُعرف هذه الدوامة باسم قرص تراكم يدور حول ثقب أسود حول أفق الحدث. هناك جاذبية قوية لدرجة أنه لا يمكن للضوء أن يهرب. هذا هو السبب في أن العلماء لم يروا قط اثنين من الثقوب السوداء تصطدم. في غياب الضوء ، يمكنهم تحديد فقط موجات الجاذبية كن على علم بوجودهم. تشكلت موجات في الزمكان بسبب اصطدام جسمين ثقيلين.

تنبأ ألبرت أينشتاين بالظاهرة لأول مرة ، لكنه لم يعتقد أبدًا أنه سيتم اكتشاف موجات الجاذبية. على الرغم من الاضطرابات والاهتزازات في الكون ، بدت هذه الموجات أضعف مما كان يمكن اكتشافه على الأرض. لمدة 100 عام ، بدا أينشتاين على حق. لأنه في عام 2015 ، سجل جهازان في واشنطن ولويزيانا الموجة الجاذبية الأولى: الإشارات التي تم تلقيها من دمج ثقبين أسودين على بعد 1.3 مليار سنة ضوئية.

أدى هذا الاكتشاف إلى فتح مجال جديد في علم الفلك ، والذي فاز بجائزة نوبل لعلماء مشاركين في المشروع. اسم هذا المشروع “مرصد موجة الجاذبية مع تدخل الليزر أو باختصار ، كان Laigu. الآن ، وللمرة الأولى ، وجد العلماء اصطدام ثقبين أسودين يقابلهما المرصد مع انفجار الضوء. شيء بدا مستحيلاً من قبل. لأن الثقوب السوداء لا تنبعث منها الضوء.

وفقا للباحثين ، عندما اندمجت الثقوبان الأسودتان ، ألقت قوة التأثير الثقب الأسود الصغير في غاز اللوح ، مما زاد من الثقب الأسود الأكبر. قال باري مكيرنا ، عالم الفلك في معهد كاليفورنيا للتكنولوجيا: “إن رد فعل الغاز على هذه الرصاصة عالية السرعة هو خلق لهب متوهج وتقوم تلسكوباتنا بتعقبه”. يتوقع الباحثون ملاحظة شعلة أخرى من الثقب الأسود الأكبر في السنوات القادمة ، عندما يتعين عليهم إعادة دخول الثقب الأسود الأكبر.

وقال مانسي كاسيفال أستاذ الفلك المساعد في جامعة كالتيك وباحث آخر “إن سبب البحث عن مثل هذه النيران مهم للغاية ، لأنه يساعد كثيرًا في حل مسائل الفيزياء الفلكية وعلم الكونيات”. “إذا استطعنا إعادة اكتشاف هذا الشكل من الضوء المنبعث من دمج الثقوب السوداء ، فيمكننا العثور على منزل هذه الثقوب السوداء ومعرفة المزيد عن أصولها.”

تقاطع لهب استثنائي مع موجات الجاذبية

واجهت مراصد Laigu ، التي تتكون من كاشفين لموجات الجاذبية في الولايات المتحدة ، وكذلك نظيرتها الإيطالية ، Virgo ، اضطرابًا في الزمكان في مايو 2019. بعد بضعة أيام فقط ، رصدت التلسكوبات في مرصد بالومار بالقرب من سان دييغو ضوءًا مفاجئًا في نفس النقطة من الكون.

عندما نظر باحثو سلتيك إلى الصور الأرشيفية لذلك الجزء من السماء ، لاحظوا شعاعًا من الضوء. اختفى الضوء ببطء على مدار شهر. تزامن توقيت ومكان هذا مع الملاحظات من المراصد. وأضاف ماثيو جراهام أستاذ علم الفلك في كالتك والباحث الرئيسي في البيان “في دراستنا خلصنا إلى أن اللهب ربما يكون بسبب اندماج الثقب الأسود ، لكن لا يمكننا استبعاد الاحتمالات الأخرى تمامًا”.

hRdCywMGUdXcXGhjDومع ذلك ، استبعد الباحثون إمكانية أن يأتي الضوء من الرشقات المستمرة لقرص تراكم الثقب الأسود. لأن قرص الثقب الأسود كان أكثر هدوءًا من هذه النيران منذ حوالي 15 عامًا. وقال كاسيلاوال “الثقوب السوداء واسعة النطاق مثل هذا الثقب الأسود لها اللهب دائمًا”. “إنهم ليسوا كائنات صامتة ، ولكن توقيت وحجم وموقع هذه الشعلة كانت استثنائية.”

كيف يكتشف لايغو اصطدام الثقوب السوداء؟

يتكون اختبارا Laigo و Virgo من ذراعي 4 كيلومترات. تطلق هذه الكواشف أشعة الليزر وتنقسم إلى قسمين. يتم إرسال أحد هذه الأجزاء إلى أنبوب بطول 4 كم ويتم إرسال الجزء الآخر إلى الأنبوب العمودي نفسه. تقفز هذه الأشعة من المرآة إلى المرآة ثم تندمج بالقرب من المشغل الأصلي. عندما يكون كل شيء هادئًا ، تعود موجات الضوء بنفس الطول وسيكون ترتيبها بحيث تحيد بعضها البعض.

ما الشريحة cedfeddcaولكن عندما تصطدم موجة جاذبية بالأرض ، فإنها تدور الزمكان وتقصير أحد الأنابيب الأقصر من الأخرى. يستمر انحناء اللحن حتى تمر الموجة. عندما يحدث هذا ، لا يكون لموجتي الضوء نفس الطول ولن يتم دمجهما ، لذلك لا يحيد كل منهما الآخر. هذا يسمح للكشف عن الفلاش بتسجيل الضوء.

ونتيجة لذلك ، فإن حساب كمية التغيرات الضوئية يساعد الفيزيائيين على اكتشاف ومراقبة موجات الجاذبية التي تمر عبر الأرض. وبالمثل ، رصدت المراصد اندماج نجمين نيوترونيين في أكتوبر 2017 ؛ وحدد الباحثون أيضًا ، وفقًا للباحثين ، أن نجمًا نيوترونيًا ابتلعه ثقب أسود في أغسطس 2019. بشكل عام ، استطاعت المراصد أكثر من 30 مرة للكشف عن موجات الجاذبية.

مرصدٔ سيتم إطلاق موجات جاذبية جديدة

عندما مرصد آخر من موجات الجاذبية يسمى كاميوكا كاشف موجة الجاذبية ، أو “Kagra” باختصار.KAGRAإذا بدأ العمل ، يتوقع العلماء رؤية المزيد من هذه الاكتشافات في السنوات القادمة. بمساعدة Kagra و Laigu و Virgo ، يتمكن العلماء من تحديد الموقع الدقيق للتصادمات الكبيرة بدقة أكبر بثلاث مرات. وهذا يمكن أن يسهل على التلسكوبات اكتشاف تصادمات موجات الجاذبية وكذلك مراقبة ضوءها.

قال Wiki Kalugra ، عالم الفيزياء الفلكية في جامعة Northwestern ومشروع Laigu ، في وقت سابق أن الشبكة العالمية الجديدة يمكنها اكتشاف ما يصل إلى 100 تصادم سنويًا. من خلال تحديد المزيد والمزيد من التصادمات مع هذه الشبكة العالمية ، سيتمكن العلماء من معرفة المزيد عن عمليات الاندماج الضخمة. مزيد من التفاصيل عن هذا البحث في المجلة رسائل المراجعة البدنية تم نشره.

ترجمة: رضا كاظمي / موقع بيغ بانغ العلمي

مصدر: sciencealert.com

إرسال تعليق

لن يتم نشر عنوان بريدك الإلكتروني. الحقول الإلزامية مشار إليها بـ *