ربما نشأ ثقبان أسودان من اكتشاف موجات الجاذبية من نجم واحد

الثقوب السوداء التوأم 12

إذا كان من الممكن القول إن هناك 'حكمة تقليدية' حول الثقوب السوداء الثنائية ، فإن الحكمة التقليدية هي أنها تتشكل عندما يعبر ثقب أسود مسار آخر. كل واحدة تخلق بئر جاذبية واسعة وعميقة للغاية ، وكل واحدة تلتقط الأخرى أثناء مرورها. يسقطون في مدار متدهور - يتدحرجون نحو بعضهم البعض ، ويتحركون بشكل أسرع وأسرع ، وفي النهاية يندمجون. اللحظات الأخيرة من هذه العملية ، عندما تبدأ الثقوب السوداء في الدوران بالقرب من نصف سرعة الضوء ثم تندمج في النهاية ، تنتج موجات ثقالية مثل تلك التي تم اكتشافها في وقت سابق من هذا الشهر.

لكن الآن، دليل جديد من تلسكوب فيرمي الفضائي يوضح أن موجات الجاذبية التي أثارت حماسة علماء الفيزياء قد تكون في الواقع أكثر حداثة مما كان يعتقد سابقًا. بدلاً من الادعاء بأن الثقوب السوداء لوحظت في GW150914 نشأت من مناطق مستقلة تمامًا من الفضاء ، تشير النظرية الجديدة إلى أنهما وُلدا كأشقاء من نفس الوالد النجمي.



موجات الجاذبيةكيف يمكن حصول هذا؟ حسنًا ، الفكرة هي أنه لا يزال هناك نموذج يلتقي في الفضاء يعمل هنا ، لكن الأجسام التي اجتمعت لم تكن ثقوبًا سوداء ، لكنها نجوم ضخمة جدًا. اصطدمت هذه النجوم ببعضها البعض وتدورت نحو الداخل بشكل أسرع وأسرع ، ثم اندمجت في النهاية لتشكل نجمًا جديدًا فائق الكتلة لا يزال هو نفسه يدور بسرعة لا يمكن تصورها.



إذا كان النجم كبيرًا بما يكفي ويدور بسرعة كافية ، فإن قلبه يمكن أن يمتد إلى شكل دمبل خشن وينفصل في النهاية إلى جسمين في داخل النجمة الوحيدة النشطة. يمكن أن يخضع كل من هذين النوى التوأم لنوع خاص به الانهيار الأساسي وتشكيل ثقب أسود - والذي لا يزال يدور حول أخته بسرعة ، كما يشير اكتشاف موجة الجاذبية.

وهكذا ولد هذان الثقبان الأسودان بالقرب من بعضهما البعض جسديًا بشكل لا يصدق - ربما قريبًا من قطر الأرض! السبب الوحيد لعدم اندماجهم على الفور هو قوة القصور الذاتي الخارجية الناتجة عن سرعاتهم المدارية المنحنية للوقت. لكن من المحتمل أن يتم دمجهم بسرعة كبيرة ، ربما في غضون دقائق.



موجات الجاذبية 3

تصور فريق LIGO لموجات الجاذبية الناتجة عن ثقبين أسودين يدوران بسرعة في نظام ثنائي.

الدليل الفعلي الذي جمعه فيرمي كان انفجار أشعة غاما ، انفجار إشعاع عالي الطاقة لا نتوقع أن نرى ما إذا كان هذا قد حدث كحدث 'مظلم' دون القدرة على إطلاق طاقة ذات مغزى في شكل ضوء ، كما كان يعتقد سابقا. وفقًا للباحثين ، فإن التفسير الأكثر ترجيحًا لهذه الملاحظة غير المتوقعة هو أن الثقوب السوداء ولدت بشكل لا يصدق بالقرب من بعضها البعض.

ذلك لأن سبب انفجارات أشعة غاما هذه ينشأ عندما يلتهم الثقب الأسود كميات هائلة من المواد النجمية ، وهو الشيء الذي تراه بعد ولادة لثقب أسود ، وليس اندماج اثنين موجود بالفعل. في هذه الحالة ، نظرًا لأن الثقبين الأسودين اندمجا بسرعة كبيرة بعد تشكلهما ، كان لا يزال هناك الكثير من الأشياء النجمية المعلقة من تكوينها الأصلي ليتم امتصاصها. الطريقة الوحيدة التي كان من الممكن أن يتسبب بها الحدث في إنشاء انفجار أشعة جاما الذي لاحظه فيرمي و موجات الجاذبية التي لاحظها LIGO هي إذا كان الثقب الأسود يلتهم ما يعادل قيمة الشمس من هذه المادة النجمية المتبقية في الثانية.



ستستمر موجات الجاذبية المكتشفة من GW150914 في دفع الأرباح. من المحتمل أنك سمعت أن موجات الجاذبية يمكن أن تقدم يومًا جديدًا بالكامل لعلم الفلك - حسنًا ، هذا ما يتحدثون عنه. بدون ضوء لمساعدتهم على التعلم ، كان على علماء الفلك أن يتحولوا إلى الجاذبية للنظر في أعمال الثقوب السوداء. يمكن لخصائص موجات الجاذبية المكتشفة من اندماج ثقبين أسودين أن تخبر علماء الفلك عن كيفية حدوث ذلك الاندماج ، والذي يمكن بدوره أن يخبرهم كثيرًا عن كيفية عمل الفيزياء (أو لا تعمل) داخل التفرد.

Copyright © كل الحقوق محفوظة | 2007es.com