في عام 2019 ، سجلت Ligo و Virgo شيئًا غريبًا حقًا – حدث موجة الجاذبية أقل من عُشر ثانية في المدة.
بالمقارنة مع غرد الثنائيات السوداء الثقب على اللوالب المدارية المتحللة ، كان ذلك بمثابة صدع حاد. أفضل تفسير للحدث ، المسمى GW190521 ، كان فرصة لقاء اثنين ثقوب سوداء يتجولون في مرور بعضهم البعض.
الآن ، قدمت ورقة جديدة خيارًا بديلًا وأكثر غرابة: صدى تصادم الثقب الأسود في عالم آخر ، يتردد من خلال فتحة منتشرة تشكلت نتيجة لهذا الاندماج.
متعلق ب: التقى اثنان من الثقوب السوداء عن طريق الصدفة ، وخلق شيء لم يسبق له مثيل من قبل
لكي نكون واضحين ، لا يزال تصادم الثقب الأسود هنا في عالمنا هو التفسير المفضل للإشارة الغريبة … لكن هذا التفضيل ليس قويًا بما يكفي لاستبعاد نموذج الثقب تمامًا ، يكتب فريقًا بقيادة الفيزيائي تشى لاي من جامعة أكاديمية العلوم الصينية في فترة ما قبل التحميل إلى Arxiv.
صورة مصغرة يوتيوب
إذا كان مؤشرا على ثقب الدودة ، فإن GW190521 وموجات الجاذبية مثلها لن تؤكد فقط وجود هذه الهياكل البرية الافتراضية: كما أنها ستمنحنا أداة جديدة للتحقيق في الخصائص الفيزيائية منها. هذا كبير جدا لو.
موجات الجاذبية التي يمكننا اكتشافها حاليًا هي تموجات في نسيج الزمن الناتج عن التصادم بين الأشياء الضخمة والكثيفة ، مثل الثقوب السوداء والنجوم النيوترونية.
ولكن ليس التصادم نفسه هو الذي يخلق هذه التموجات. كزوج ثقب أسود في دوامة مدار ثنائية تجاه بعضها البعض ، تولد حقول الجاذبية المتفاعلة أيضًا تموجات ، وتبدأ أضعف وتزداد قوة مع اقتراب الأشياء معًا.
وبالتالي فإن “chirp” الناتج له شكل موجة متزايدة ، كما يظهر في الفيديو أدناه.
صورة مصغرة يوتيوب
يفتقر GW190521 إلى الجزء الملهم من الإشارة ، وعند الكتلة المشتقة من الاندماج – 142 ضعف كتلة الشمس – كان ينبغي اكتشافها. وقد أدى ذلك إلى استنتاج مفاده أن الثقوب السوداء لم تكن مغلقة في مدار ثنائي ، ولكنهم كانوا يمرون ببساطة ببعضهم البعض عندما تم وضعهم في جاذبية متبادلة ودمجت.
اعتقد لاي وزملاؤه أنه قد يكون هناك تفسير آخر: ماذا لو كان الكائن الذي تشكل في عملية دمج ثقب أسود ثنائي هو ثقب دودة ثم انهار لتشكيل الثقب الأسود المدمج النهائي؟ إذا كان هذا هو الحال ، فقد نتلقى مجرد انفجار قصير من بيانات الموجة الجاذبية مع انهيار ثقب الدودة.
طور الباحثون نموذج الشكل الموجي لما ستبدو عليه إشارة الموجة الجاذبية هذه ومقارنتها بالبيانات من LIGO و Virgo. قاموا أيضًا ببناء شكل موجة لدمج الثقب الأسود الثنائي القياسي للمقارنة مع بيانات المراقبة.
كان شكل دمج دمج الثقب الأسود الثنائي مناسبًا قليلاً للإشارة المرصودة من شكل الموجة الدودي – ولكن قليلاً فقط. يقول الباحثون إن هناك مجالًا كافيًا للشك ، أن سيناريو ثقب الدودة لا يزال ممكنًا. مما يعني أن GW190521 استطاع كن المرة الأولى التي تلمح فيها الإنسانية عالمًا آخر يتجاوز حدودنا.
هذا لا يعني أنه ينبغي لنا جميعًا أن نرشحنا حول إعلان الثقوب الدودية ، خاصةً لأن هذا التفسير يتطلب فيزياء غريبة. ما يعنيه ذلك هو أن مزيد من التحقيق في شارع الدودة قد يكون يستحق المتابعة.
أنتجت عملية دمج الثقب الأسود الأكثر ضخامة حتى الآن ، GW231123 ، كائنًا 225 مرة من كتلة الشمس. كان أيضا مختصرة نسبيا ، على غرار GW190521. يقول الباحثون إن المقارنات بين هذه الأحداث وغيرها لم يتم اكتشافها بعد ، تقدم طريقة لاختبار النتائج التي توصلوا إليها والتحقيق في السيناريو.
أبحاثهم متوفرة على Preprint Server Arxiv.