أعلن العلماء يوم الأربعاء عن اكتشاف ثقب أسود ، وهو الأقدم الذي تم اكتشافه على الإطلاق ، والذي لا يجب أن يكون موجودًا وفقًا للفهم الحالي للوحوش الكونية ، بحيث لا يمكن حتى للضوء الإفلات من جاذبيتها.
وُلد GW190521 من اندماج بين ثقبين أسودين آخرين ، ويزن 142 ضعف كتلة شمسنا ، وهو أول ثقب أسود “متوسط الكتلة” يُلاحظ على الإطلاق ، حسبما أفاد اتحادان من حوالي 1500 عالم في دراستين.
قال المؤلف المشارك ستافروس كاتسانيفاس Stavros Katsanevas ، عالم الفيزياء الفلكية في مرصد الجاذبية الأوروبي ، في مؤتمر صحفي على الإنترنت: “هذا الحدث هو باب يفتح للعملية الكونية لتشكيل الثقوب السوداء”.
“إنه عالم جديد بالكامل.”
يتشكل ما يسمى بثقب أسود من الدرجة النجمية عندما ينهار نجم يحتضر ، وعادة ما يكون حجمه من ثلاثة إلى عشرة كتل شمسية.
الثقوب السوداء الهائلة الموجودة في مركز معظم المجرات ، بما في ذلك مجرة درب التبانة ، تتراوح من ملايين إلى مليارات الكتل الشمسية.
حتى الآن ، لم يتم العثور على ثقوب سوداء كتلتها تزيد عن 100 إلى 1000 مرة من كتلة شمسنا.
قال المؤلف المشارك ميكايلا ، عالِم الفيزياء الفلكية بجامعة بادوفا وعضو في Virgo Collaboration ومقرها أوروبا: “هذا هو أول دليل على وجود ثقب أسود في هذا النطاق الكتلي”.
“قد يؤدي إلى نقلة نوعية في الفيزياء الفلكية للثقوب السوداء.”
وأضافت أن النتائج تدعم فكرة أن الثقوب السوداء الهائلة يمكن أن تتشكل من خلال الاندماج المتكرر لهذه الأجسام متوسطة الحجم.
ما لاحظه العلماء في الواقع هو أن موجات الجاذبية أنتجت منذ أكثر من سبعة مليارات سنة عندما تشكل GW190521 عن طريق اصطدام ثقبين أسودين أصغر حجمًا بكتلة 85 و 65 كتلة شمسية.
يتم تمييز GW190521 في منتصف الرسم باعتباره اندماج ثقبين أسودين مما أدى إلى إنتاج بقايا
مصدر الصورة: LIGO-Virgo / Northwestern U. / Frank Elavsky & Aaron Geller
عندما اصطدموا معًا ، تم إطلاق ثمانية كتل شمسية تساوي الطاقة ، مما أدى إلى واحدة من أقوى الأحداث في الكون منذ الانفجار العظيم
تم قياس موجات الجاذبية لأول مرة في سبتمبر 2015 ، وحصل الباحثون الرئيسيون على جائزة نوبل في الفيزياء بعد ذلك بعامين.
توقع ألبرت أينشتاين موجات الجاذبية في نظريته العامة للنسبية ، والتي افترضت أنها تنتشر عبر الكون بسرعة الضوء.
تحدي النماذج الحالية
تم اكتشاف GW190521 في 21 مايو 2019 بواسطة ثلاثة مقاييس تداخل ، والتي يمكنها قياس تغير أصغر بآلاف المرات من نواة الذرة عندما تمر موجات الجاذبية بالأرض.
وفقًا للمعرفة الحالية ، لا يمكن لانهيار جاذبية نجم ما أن يشكل ثقوبًا سوداء في نطاق 60 إلى 120 كتلة شمسية لأنه ، بهذا الحجم ، تتفجر النجوم تمامًا بسبب انفجار المستعر الأعظم المصاحب للانهيار.
ومع ذلك ، فإن الثقوب السوداء التي أدت إلى ظهور GW190521 كانت في النطاق.
قال مابيلي: “هذا الحدث يمثل تحديًا للنماذج الحالية لتشكيل الثقب الأسود”.
إنه أيضًا تلميح إلى مقدار ما لا يزال غير معروف.
قال كاران جاني ، عالم الفيزياء الفلكية في تجربة LIGO لموجة الجاذبية الحائزة على جائزة نوبل: “هذا الاكتشاف يؤكد أن هناك كونًا شاسعًا ظل غير مرئي لنا”.
“لدينا فهم نظري وقائي محدود للغاية لهذه الفئة المراوغة من الثقوب السوداء الوسيطة.”
لكن حقيقة أنه يمكن اكتشافه هي بحد ذاتها رائعة.
وأضاف جاني: “قدرتنا على العثور على ثقب أسود على بعد بضع مئات من الكيلومترات من منتصف الطريق عبر الكون هو أحد أكثر الإنجازات المدهشة لهذا الاكتشاف”.
تم نشر الدراستين في مجلة Physical Review Letters و Astrophysical Journal Letters.
يقود اتحاد LIGO (مرصد مقياس التداخل بالليزر لموجات الجاذبية) علماء في معهد ماساتشوستس للتكنولوجيا ومعهد كاليفورنيا للتكنولوجيا ، بينما يضم تعاون برج العذراء أكثر من 500 عالم في جميع أنحاء أوروبا.
هل هذه نهاية سلسلة Samsung Galaxy Note بالشكل الذي نعرفه؟ لقد ناقشنا هذا الأمر على Orbital ، البودكاست التكنولوجي الأسبوعي الخاص بنا ، والذي يمكنك الاشتراك فيه عبر Apple Podcasts أو Google Podcasts أو RSS أو تنزيل الحلقة أو الضغط على زر التشغيل أدناه.
.
