الثقوب السوداء هزت الإشارة الكونية الأرض بعد 7 مليارات سنة

تخيل طاقة ثمانية شموس تنطلق في لحظة.

هذه هي "موجة الصدمة" الثقالية التي انتشرت من أكبر اندماج لوحظ بين ثقبين أسودين.

انتقلت الإشارة من هذا الحدث لحوالي سبعة مليارات سنة للوصول إلى الأرض لكنها كانت لا تزال قوية بما يكفي لإحداث هزّة بأجهزة كشف الليزر في الولايات المتحدة وإيطاليا في مايو من العام الماضي

يقول الباحثون إن اصطدام الثقوب السوداء أنتج كيانًا واحدًا كتلته 142 ضعف كتلة شمسنا.

هذا جدير بالملاحظة. لطالما تتبع العلم وجود ثقوب سوداء في السماء أصغر حجمًا أو أكبر بكثير. لكن هذه الملاحظة الجديدة تدشن فئة جديدة من الثقوب السوداء متوسطة الحجم في نطاق 100-1000 كتلة شمسية (أو شمسية).

التحليل هو الاحدث للخروج من الدولي LIGO - VIRGO التعاون، التي تدير ثلاثة أنظمة موجة الكشف عن الجاذبية حساسية فائقة في أمريكا وأوروبا.

ما هو الثقب الأسود؟

الثقب الأسود هو منطقة من الفضاء حيث انهارت المادة على نفسها

إن قوة الجاذبية قوية لدرجة أنه لا يمكن لأي شيء ، حتى الضوء ، الهروب

سوف تظهر الثقوب السوداء من الزوال المتفجر لبعض النجوم الكبيرة

لكن بعضها عملاق حقًا وتبلغ كتلته مليارات المرات من شمسنا

كيف تشكلت هذه الوحوش - الموجودة في مراكز المجرات - غير معروف

يتم الكشف عن الثقوب السوداء من خلال الطريقة التي تؤثر بها على محيطهم

ينتجون موجات جاذبية يمكن ملاحظتها أثناء دورانها مع بعضها البعض

تعمل أدوات مقياس التداخل الليزري في التعاون على "الاستماع" للاهتزازات في الزمكان التي تولدها أحداث كونية كارثية حقًا - وفي 21 مايو 2019 ، تم تشغيلها جميعًا بواسطة إشارة حادة استمرت عُشر ثانية فقط.

حددت خوارزميات الكمبيوتر أن المصدر هو لحظات المرحلة النهائية لثقبين أسودين متصاعدين - أحدهما كتلته 66 ضعف كتلة شمسنا والآخر بكتلة 85 كتلة شمسية.

تم حساب المسافة إلى الاندماج بما يعادل 150 مليار تريليون كيلومتر.

قال البروفيسور نيلسون كريستنسن من مرصد كوت دازور في فرنسا: "إنه أمر مذهل حقًا". وأوضح لبي بي سي نيوز: "انتشرت هذه الإشارة لمدة سبعة مليارات سنة. لذلك حدث هذا الحدث" قبل نهاية الشوط الأول مباشرة "للكون ، والآن يتم نقل أجهزة الكشف لدينا ميكانيكيًا هنا على الأرض".

موجات الجاذبية - تموجات في الزمكان

موجات الجاذبية هي تنبؤ للنظرية النسبية العامة

استغرق الأمر عقودًا لتطوير التكنولوجيا لاكتشافها مباشرة

إنها تموجات في نسيج الزمكان تولدها أحداث عنيفة

ستنتج الكتل المتسارعة موجات تنتشر بسرعة الضوء

تشمل المصادر التي يمكن اكتشافها دمج الثقوب السوداء والنجوم النيوترونية

ليزر LIGO-VIRGO الناري في أنفاق طويلة على شكل حرف L ؛ الأمواج تشوش الضوء

إن اكتشاف الموجات يفتح الكون لتحقيقات جديدة تمامًا

إن تورط جسم كتلته 85 كتلة شمسية في التصادم جعل العلماء المتعاونين يقفون لأن فهمهم لكيفية تشكل الثقوب السوداء من موت نجم لا يمكن أن يفسر شيئًا بهذا الحجم.

النجوم ، عندما تستنفد وقودها النووي ، سوف تتعرض لانهيار قلب متفجر لإنتاج ثقب أسود - إذا كانت كبيرة بما يكفي. لكن الفيزياء التي يُفترض أنها تعمل داخل النجوم تشير إلى أن إنتاج الثقوب السوداء في نطاق كتلة معين بين 65 و 120 كتلة شمسية أمر مستحيل. النجوم المحتضرة التي قد تنتج مثل هذه الكيانات في الواقع تمزق نفسها ولا تترك شيئًا وراءها.

إذا كان العلم صحيحًا في هذه النقطة ، فإن التفسير الأكثر ترجيحًا لوجود جسم كتلته 85 كتلة شمسية هو أنه كان في حد ذاته نتيجة لاتحاد ثقب أسود سابق.

وهذا ، كما يعتقد البروفيسور مارتن هندري ، من جامعة جلاسكو بالمملكة المتحدة ، له آثار على كيفية تطور الكون.

وقال: "نحن نتحدث هنا عن تسلسل هرمي للاندماجات ، ومسار محتمل لتكوين ثقوب سوداء أكبر وأكبر". "إذن ، من يدري؟ ربما يكون هذا الثقب الأسود الذي تزن 142 كتلة شمسية قد اندمج مع ثقوب سوداء أخرى ضخمة جدًا - كجزء من عملية تراكم تصل إلى تلك الثقوب السوداء الهائلة التي نعتقد أنها موجودة قلب المجرات ".

أحدها موجود في مجلة Physical Review Letters ويصف الاكتشاف. يمكن العثور على الثاني في مجلة The Astrophysical Journal Letters ، ويناقش الخصائص الفيزيائية للإشارة والآثار العلمية.

GW190521 هو واحد من أكثر من 50 موجة جاذبية يتم فحصها حاليًا في مختبرات الليزر.

ازدادت وتيرة البحث بسرعة منذ أن قام التعاون بأول كشف حاصل على جائزة نوبل عن موجات الجاذبية في عام 2015 .

"نحن نزيد من حساسية أجهزة الكشف ، ونعم ، يمكن أن ينتهي بنا المطاف بإجراء أكثر من كشف واحد في اليوم. سيكون لدينا أمطار من الثقوب السوداء! لكن هذا جميل لأننا سنتعلم الكثير عنها ،" البروفيسور قالت أليساندرا بونانو ، مديرة معهد ماكس بلانك لفيزياء الجاذبية في بوتسدام ، لبي بي سي نيوز.

يتم إدخال الليزر في الماكينة ويتم تقسيم شعاعها على مسارين

ترتد المسارات المنفصلة ذهابًا وإيابًا بين المرايا المبللة

في النهاية ، يتم إعادة تجميع الجزأين الخفيفين وإرسالهما إلى جهاز الكشف

يجب أن تؤدي موجات الجاذبية التي تمر عبر المختبر إلى اضطراب الإعداد

تقول النظرية أنه يجب أن يتمددوا بمهارة شديدة ويضغطوا على مساحته

يجب أن يظهر هذا كتغيير في أطوال الأسلحة الخفيفة

يلتقط جهاز الكشف الضوئي هذه الإشارة في الحزمة المعاد تجميعها