أعلن علماء الفلك في 5 أبريل أنهم ربما اكتشفوا تصادمًا بين كوكبين النجم النيوتروني وجسم غامض خفيف الوزن – جسم أكبر من أكبر نجم نيوتروني معروف، ولكنه أصغر من أصغر نجم معروف الثقب الأسود. يسلط هذا الاكتشاف الضوء على الأشياء الموجودة في هذا العالم الغامض، والذي كان يُعتقد منذ فترة طويلة أنه فارغ، لكنه كشف في الآونة الأخيرة خلاف ذلك.
وبشكل أكثر تحديدًا، تشير الإشارة المكتشفة في جيب من الكون على بعد 650 مليون سنة ضوئية تقريبًا من الأرض إلى اندماج نادر بين نجم نيوتروني وما يشتبه علماء الفلك في أنه ثقب أسود خفيف الوزن بشكل مدهش. كان من المفترض أن يرقص الزوجان حول بعضهما البعض واندمجا قبل حوالي 650 مليون سنة، مما أدى إلى توليد تموجات في نسيج المكان والزمان المعروف باسم موجات الجاذبية. تم استشعار هذه الموجات ووضع علامة عليها في 29 مايو 2023 بواسطة شبكة من الهوائيات في اليابان وإيطاليا والولايات المتحدة المرتبطة بالتعاون بين LIGO-Virgo-KAGRA (LVK).
قال إيفان جويتز، الباحث في مرصد LIGO في جامعة كولومبيا البريطانية (UBC) في كندا، لموقع Space.com: “هذه أحداث نادرة”. “إنه أمر مثير للغاية بالنسبة للمجتمع أن يدرس باعتباره الأول من نوعه.”
متعلق ب: أثقل زوج من الثقوب السوداء على الإطلاق يزن 28 مليار مرة أكثر من وزن الشمس
إن الثقب الأسود المرشح، الذي يبلغ وزنه حوالي 2.5 إلى 4.5 مرة أثقل من شمسنا، أثقل من الحد المحدد وهو 2.5 شمس لنجم نيوتروني، ولكنه أخف من أخف ثقب أسود معروف، والذي يزن حوالي خمس كتل شمسية. وهذا يضع الجسم المكتشف حديثًا داخل “فجوة الكتلة”، وهي منطقة غامضة تفصل بين أثقل النجوم النيوترونية وأخف الثقوب السوداء.
وقال مايكل زيفين، عالم الفيزياء الفلكية في قبة أدلر السماوية، في مقال له، إن هذا الاكتشاف “يشير إلى أن هذه الفجوة الجماعية أقل فارغة مما كان يعتقده علماء الفلك في السابق”. إفادة.
تولد الثقوب السوداء، الصغيرة منها والكبيرة، نتيجة الموت العنيف لنجوم هائلة الكتلة. ومع ذلك، فإن بعض النماذج لكيفية تطور النجوم تتنبأ بأن الثقوب السوداء ذات الكتل ضمن نطاق “فجوة الكتلة” لا يمكن أن تتشكل مباشرة من مثل هذه الوفيات النجمية.
وقال جويتز: “يبدو أن هذا قد يكون ممكنا الآن مع هذه الملاحظات”. ربما، كما يقول، يحتاج علماء الفلك إلى تعديل النماذج – أو ربما “لدينا بالفعل تطور أكثر تعقيدًا لنجم نيوتروني ثقيل تطور إلى ثقب أسود”.
وقال “من الصعب معرفة ذلك من هذا المثال فقط”.
في أوائل عام 2020أعلن علماء الفلك عن أول اكتشاف حاسم لموجات الجاذبية الناتجة عن الاصطدام الذي شمل بقايا نجمية في نطاق فجوة الكتلة. ومع ذلك، لم يتمكن فريق الاكتشاف من تصنيف الجسم بشكل مؤكد في ذلك الوقت، وخلص إلى أنه يمكن أن يكون إما أكبر نجم نيوتروني معروف أو أصغر ثقب أسود معروف.
أما بالنسبة للنتائج الأخيرة، يقول علماء الفلك إنهم لا يستطيعون تحديد المكان الذي اندمجت فيه أجسام الماموث في السماء، لأن كاشف LVK واحد فقط كان يسجل البيانات عندما تم اكتشاف الإشارة. ومع ذلك، فقد أثار هذا الاكتشاف الآمال في احتمال وجود العديد من الأجسام ذات الفجوة الكتلية التي تنتظر اكتشافها.
وقالت هيذر فونغ، الباحثة في مرصد ليجو في جامعة كولومبيا البريطانية، لموقع Space.com: “هناك الكثير الذي يمكن أن نجده والكثير لنتطلع إليه”.
قصص ذات الصلة:
– تصادم الثقوب السوداء “حلقة” عبر الزمكان مع تموجات موجات الجاذبية
– يمكن للثقوب السوداء المتصادمة أن تختبئ في ضوء النجوم الزائفة فائقة السطوع
– تم رصد ثقبين أسودين مندمجين هائلين عند “الظهيرة الكونية” في بداية الكون
بعد استراحة قصيرة للصيانة، استأنفت كاشفات LVK قياس التموجات في الزمكان في 10 أبريل. ويتوقع فريق LIGO رصد أكثر من 200 إشارة من موجات الجاذبية بحلول فبراير 2025، بما في ذلك تلميحات عن عدد قليل من الأجسام ضمن نطاق فجوة الكتلة بعيد المنال.
ال اكتشاف تم تقديمه في اجتماع الجمعية الفيزيائية الأمريكية يوم الجمعة (5 أبريل) وينتظر مراجعة النظراء.
تحديث المحرر 11/04: هذا هو أول اندماج مؤكد بين جسم ذو فجوة كتلة ونجم نيوتروني؛ تم اكتشاف عمليات اندماج بين الثقوب السوداء والنجوم النيوترونية في الماضي. تم تحديث هذه المقالة لتعكس ذلك.