هندسة الحياة

مدونة مهتمة بنقل المعرفة من لغات العالم الى اللغة العربية

آخر الأخبار

جاري التحميل ...

أكبر تصادم للثقب الأسود تم اكتشافه على الإطلاق black hole

أكبر تصادم للثقب الأسود تم اكتشافه على الإطلاق


قبل سبعة مليارات سنة ، اصطدم ثقبان أسودان ضخمان معًا وشكلوا كتلة واحدة تعادل 142 ضعف كتلة الشمس.

قبل سبعة مليارات سنة ، تحطم ثقبان أسودان كبيران معًا وشكلوا ثقبًا جديدًا هائلاً. إنه أكبر تصادم للثقب الأسود يتم اكتشافه في الفضاء ، والثقب الأسود الجديد الذي تشكل في الانهيار هو الأكبر من نوعه الذي تم اكتشافه على الإطلاق. إنها كبيرة جدًا ، في الواقع ، لدرجة أن علماء الفيزياء لم يكونوا متأكدين من إمكانية وجودها على الإطلاق.

وصلت التموجات من هذا الاصطدام إلى جهازي رصد مرصد الجاذبية بالليزر (LIGO) في الولايات المتحدة وآخر في إيطاليا يسمى في 21 مايو 2019 ، بعد السفر عبر الفضاء لمدة 2.5 مليار سنة أطول من وجود الشمس. كشفت هذه التموجات عن إشارات اندماج ما لا يقل عن ثقبين أسودين - أحدهما ثقب أسود تبلغ كتلته 85 مرة كتلة الشمس والآخر 66 مرة كتلة الشمس. عندما اصطدموا ، شكلوا ثقبًا أسودًا تبلغ كتلته 142 ضعف كتلة الشمس. تحولت المادة المفقودة من تسعة شموس إلى طاقة في الاصطدام ، مما أدى إلى هز الكون بقوة بما يكفي ليجو وفيرجو لاكتشافها وتفسيرها. وهذه هي الطريقة التي علم بها العلماء أن 85 ثقبًا أسود كتلة شمسية و 142 ثقباً أسود كتلة شمسية يمكن أن توجد على الإطلاق.

قال نيلسون كريستنسن ، عضو تعاون برج العذراء في بيان: "هذه [الإشارة] لا تشبه إلى حد كبير غردًا ، وهو ما نكتشفه عادةً. إنه أشبه بشيء يمكن أن يحدث" فرقعة ".

هزت تلك "الانفجار" منطقتنا الفضائية لحوالي عُشر ثانية فقط بعد السفر لفترة زمنية أطول من أي موجة جاذبية تم اكتشافها من قبل. لكن بتحليل شكل الموجة ، أدرك الباحثون نوع الثقوب السوداء المتضمنة ومقدار حجمها بالضبط. .

كما ذكرت Live Science سابقًا ، حتى الآن ، تم تقسيم الثقوب السوداء إلى فئتين: الثقوب السوداء ذات الكتلة النجمية والثقوب السوداء فائقة الكتلة.

الثقوب السوداء ذات الكتلة النجمية ، التي تشكلت من النجوم المنهارة ، لا تزيد كثيرًا عن بضع عشرات من كتلة الشمس. هذه هي الثقوب السوداء التي اكتشفها LIGO و Virgo سابقًا اندماجًا. 

في الطرف الآخر من الطيف توجد ثقوب سوداء فائقة الكتلة ، كتلتها تزيد بملايين أو بلايين المرات عن شمسنا والجاذبيه لتكوين مجرات كاملة حول نفسها. تحتوي مجرة ​​درب التبانة على ثقب اسود واحد ، كما هو الحال في معظم المجرات المماثلة الأخرى. لكن العلماء غير متأكدين من أين أتوا أو كيف تشكلوا ؛ لم يكتشفوا أبدًا اندماجًا لمثل هذه الثقوب السوداء الوحشية.

بين الثقوب السوداء العملاقة والثقوب السوداء ذات الكتلة النجمية توجد "فجوة كتلة" واسعة ، وهي مجموعة من الكتل لم يتم اكتشاف ثقوب سوداء فيها. إحدى الأفكار هي أن الكتل الفائقة تنمو من اندماجات الثقوب السوداء ذات الكتلة النجمية. ولكن إذا كان الأمر كذلك ، فسيتعين عليهم المرور عبر هذا النطاق الشامل. سوف تتحد الثقوب السوداء ذات الكتلة النجمية لتشكل ثقوبًا سوداء فجوة جماعية ، والتي سوف تتحد وتتحد حتى تصبح فائقة الكتلة. لكن حتى الآن ، لم ير العلماء هذا يحدث أبدًا.

"واحدة من أسرار كبيرة في الفيزياء الفلكية هو" كيف هائل شكل الثقوب السوداء؟ "الباحث المشارك في الدراسة كريستوفر بيري، وهو فيزيائي جامعة نورث وسترن في بيان . "هم المليون من الأفيال في الغرفة. هل تنمو من ثقوب سوداء ذات كتلة نجمية ، والتي تولد عندما ينهار نجم ، أم أنها تولد من خلال وسيلة غير مكتشفة؟ لقد بحثنا منذ فترة طويلة عن كتلة سوداء متوسطة الكتلة ثقب لسد الفجوة بين الثقوب السوداء ذات الكتلة النجمية والثقوب السوداء فائقة الكتلة. والآن ، لدينا دليل على وجود ثقوب سوداء متوسطة الكتل

كشف هذا الاكتشاف في الواقع أن الثقوب السوداء يمكن أن توجد في فجوتين كتليتين منفصلتين. يتناسب الثقب الأسود ذو الكتلة الشمسية 85 مع فجوة "عدم الاستقرار الزوجي".

يعتقد الباحثون أن النجوم الأخف لا تنهار إلى ثقوب سوداء لأن الضغط الخارجي من الفوتونات والغازات في نواتها يبقيها منتفخة إلى أحجام كبيرة. لكن في الكتل الكبيرة جدًا ، تحول الطاقة في قلب النجم الفوتونات إلى أزواج من الإلكترونات والإلكترونات المضادة ، والتي تنتج معًا ضغطًا أقل من الفوتونات. هذا يعني أنه عندما ينهار النجم ، تكون العملية سريعة وحيوية لدرجة أن معظم الكتلة تتطاير بعيدًا في الفضاء. لذا يمكن لنجم كتلته 130 كتلة شمسية أن ينهار ويشكل ثقبًا أسود كتلته 66 كتلة شمسية.

تتراوح فجوة "عدم الاستقرار الزوجي" هذه من 66 كتلة شمسية إلى 120 كتلة شمسية - وهو نطاق تشير فيه الحسابات النظرية إلى عدم وجود ثقب أسود يمكن أن يتشكل مباشرة من نجم منهار. يقع الثقب الأسود الذي يبلغ وزنه 85 كتلة شمسية والذي تم اكتشافه في عام 2019 بشكل مباشر في هذا النطاق. التفسير الأكثر ترجيحًا هو أنه ثقب أسود من "الجيل الثاني" ، يتكون من سَلَفَين أصغر. وكتب الباحثون في الدراسة أنه من المحتمل أن يكون الثقب الأسود الذي تبلغ كتلته 66 كتلة شمسية نوعًا من الجيل الثاني أيضًا.

يقع الثقب الأسود الذي تبلغ كتلته 142 كتلة شمسية في فجوة كتلة مختلفة أكبر. من الممكن نظريًا أن يتكون ثقب أسود أكبر من 120 شمسًا من نجوم كبيرة منهارة. لكن لم يتم اكتشاف أي ثقب أسود في هذا النطاق ، وحتى الآن لم يكن الباحثون متأكدين مما إذا كانت الثقوب السوداء بهذه الكتلة يمكن أن توجد على الإطلاق ، الآن يهم كيفية تشكلها. لكن هذا الثقب الأسود الجديد ، الذي يبلغ حجمه 142 كتلة شمسية ، يقع بشكل مباشر في هذا النطاق - بين الكتل النجمية والكتل الفائقة. إنه يثبت أن الثقوب السوداء بهذه الكتلة يمكن أن توجد.

وكتب الباحثون لا يزال من الممكن أن هذه الإشارة لا تكشف عن ثقوب سوداء كبيرة جدًا كما افترض الباحثون.

"ماذا لو أنتج شيء جديد تمامًا موجات الجاذبية هذه؟" وقالت فيكي كالوجيرا ، باحثة أخرى في نورث وسترن ، في بيان نورث وسترن. "إنه احتمال محير. ... على سبيل المثال ، ربما تكون موجات الجاذبية قد انبعثت من نجم منهار في مجرتنا. يمكن أن تكون الإشارة أيضًا من سلسلة كونية تم إنتاجها بعد تضخم الكون في لحظاته الأولى - على الرغم من عدم وجود أي من هذين تتطابق الاحتمالات الغريبة مع البيانات بالإضافة إلى الدمج الثنائي. "

لا يزال علم فلك الموجات الثقالية جديدًا لدرجة أنه من المستحيل التأكد منه. كتب الباحثون أنه مع جمع LIGO و Virgo وأجهزة الكشف المستقبلية المزيد من البيانات من الأحداث الجديدة ، يجب أن تصبح الصورة أكثر وضوحًا. وقد يصبح تفسير هذا الحدث ، مع وعده بوجود ثقوب سوداء كبيرة جدًا ، أسهل في التفسير.


عن الكاتب

Life engineering

التعليقات


اتصل بنا

إذا أعجبك محتوى مدونتنا نتمنى البقاء على تواصل دائم ، فقط قم بإدخال بريدك الإلكتروني للإشتراك في بريد المدونة السريع ليصلك جديد المدونة أولاً بأول ، كما يمكنك إرسال رساله بالضغط على الزر المجاور ...

جميع الحقوق محفوظة

هندسة الحياة