هل يمكن لعمليات اندماج الثقب الأسود حل توتر هابل؟ ربما لا

عند الشراء من خلال روابط على مقالاتنا ، قد يكسب المستقبل وشركاء المشاركة في العمولة.

لسنوات ، يعاني علماء الكون من “توتر هابل” ، وهو خلاف بين قياسات معدل التوسع الحالي للكون. أحد الحلول الواعدة لهذا المأزق هو فقدان الكتلة مع دمج الثقوب السوداء. ومع ذلك ، تشير الأبحاث الجديدة إلى أن هذا من غير المرجح أن يعمل ، لذلك يبقى الغموض.

في عام 2022 ، بدأ علماء الفلك يلاحظون شيئًا غريبًا مع قياسات هابل ثابت، وحدة القياس المستخدمة لوصف معدل توسيع الكون. قيم الثابت المشتق من ملاحظات الكون المبكر ، مثل خلفية الميكروويف الكونية، كانت أقل بكثير من القياسات التي أجريت في الكون القريب العصر.

مع مرور السنين ، تعمق هذا التناقض فقط ، وكان علماء الكونيات يبحثون دون جدوى عن تفسير.

تفترض النماذج الكونية أن مقدار المادة في الكون لا يزال ثابتًا ، لذا فإن أحد إمكانية تخفيف التوتر هو أن المسألة في الكون تختفي بطريقة ما. اقترحت عدة نظريات ذلك المادة المظلمة قد تتحلل إلى شكل غير مرئي من الإشعاع. ومع ذلك ، فإننا لا نفهم ماهية المادة المظلمة في المقام الأول ، لذلك تظل هذه الأفكار افتراضية بحزم.

ومع ذلك ، هناك طريق معروف لتدمير المسألة: ثقوب سوداء. إنه ليس في تشكيل الثقوب السوداء نفسها. مسألة تقل عن أفق الحدث لا يزال موجودًا ؛ إنه مغلق فقط بعيدا عن الأنظار. ولكن عندما تندمج الثقوب السوداء ، يقومون بتحويل كمية هائلة من الكتلة إلى طاقة نقية ، في شكل موجات الجاذبية. اندماج نموذجي لاثنين من الثقوب السوداء الصغيرة يطلق طاقة عديدة من أشعة الشمس.

تلك الأمواج الجاذبية تهرب إلى الكون. الكتلة التي خلقتهم لم تعد موجودة. يمكننا قياس موجات الجاذبية مباشرة بأدوات مثل مرصد التداخل بالليزر مرصد الموجة الجاذبية وترى بشكل غير مباشر نفوذها من خلال صفائف توقيت النبض. لذلك هذه طريقة معروفة ومثبتة لتدمير المادة في الكون.

ولكن هل يكفي حساب توتر هابل؟ في الآونة الأخيرة ، بدأ فريق من علماء الفيزياء الفلكية في جامعة فاندربيلت العمل في الإجابة على هذا السؤال.

ووجدوا أنه ، لتدمير ما يكفي من المادة لشرح التوتر الهابل ، يجب أن تندمج الثقوب السوداء بمعدل غير واقعي. يمكننا تقدير معدل الاندماج الحقيقي من عدد النجوم الضخمة المنتجة في الكون ، وعدد المرات التي يموتون فيها ويتحولون إلى ثقوب سوداء ، وكيف يواجهون بعضهم البعض بكفاءة.

القصص ذات الصلة:

– يضيف تلسكوب جيمس ويب للفضاء إلى الدراما المربكة لتوتر هابل

– قد تساعد الفيزياء الغريبة على حواف الثقوب السوداء في حل “مشكلة هابل” باقية

– كيف يمكن للطاقة المظلمة أن تخفف من “توتر هابل” وصداع المجرة

العدد الفعلي لدمج الثقب الأسود هو حوالي 10000 مرة أصغر من العدد المطلوب لشرح التوتر الهابل. لذلك ، حتى لو كنت تمثل أوجه عدم اليقين كبيرة في تقدير معدل اندماج الثقب الأسود ، فلا يوجد مكان قريب بما فيه الكفاية ، حسبما ذكر الباحثون في أ ورق تم تقديمها إلى قاعدة بيانات preprint ARXIV.

على الرغم من أن النتائج ، التي لم تتم مراجعتها من قبل الأقران ، لا تخفف من توتر هابل ، إلا أنها لا تزال تمثل خطوة مهمة. عند مواجهة أي لغز ، رائع أو صغير ، يجب على العلماء فحص كل احتمال وتسليم كل حجر ، مثل المحققين الكونيين. فقط من خلال العمل البطيء والمستمر والدقيق سنجد الإجابات على أسرارنا الأكثر مراوغة.