تلقى العلماء إشارة موجة جاذبية “مثيرة للغاية” من الكون البعيد.
ويعتقد أن الإشارة، التي اكتشفها العلماء الذين اكتشفوا تموجات في بنية الزمكان، نتجت عن اندماج نجم نيوتروني مع جسم غامض. وهذا الجسم جدير بالملاحظة لدى العلماء لأنه يقدر أن كتلته تتراوح بين 2.5 إلى 4.5 مرة كتلة شمسنا، مما يضعه في “فجوة الكتلة”.
تشير هذه الفجوة إلى المسافة بين أثقل نجم نيوتروني معروف وأخف ثقب أسود معروف، والذي تتراوح كتلته بين ضعفين وخمسة أضعاف كتلة شمسنا. يقع عدد قليل جدًا من الأجسام ضمن هذا النطاق، ولا يعرف العلماء سوى القليل جدًا عن طبيعتها وكيف يمكن أن تتشكل.
ولا يعرف العلماء ماهية الجسم المكتشف حديثا، والذي يقع على بعد 650 مليون سنة ضوئية. ويأملون أن تساعد نظرة فاحصة على أحداث مماثلة في كشف الغموض وشرح ماهيته وكيف يمكن أن يكون قد تشكل.
تم استقبال الإشارة المعروفة الآن باسم GW230529 في مايو 2023. وهذه هي المرة الأولى التي يتم فيها استخدام موجات الجاذبية للعثور على جسم في نطاق الكتلة المرتبط بنجم نيوتروني.
ويعتقد الباحثون أن الجسم الغامض الآخر قد يكون ثقبًا أسود، لكنهم غير متأكدين. لكنهم أكثر اقتناعاً بأن ذلك يقع ضمن هذه الفجوة الجماعية. لكنهم قالوا إنه “حدث مثير للغاية” يبدو أنه نتج عن جسمين مدمجين، حيث يشير العلماء إلى ظواهر كثيفة مثل الثقوب السوداء.
وقال جيرانت براتن، من جامعة برمنغهام: “لم نتمكن من التحديد على وجه اليقين ما إذا كانت الأجسام المدمجة هي ثقوب سوداء أو نجوم نيوترونية، لأن إشارة موجة الجاذبية لا توفر معلومات كافية”.
“ومع ذلك، فمن المحتمل جدًا أن يكون ذلك اندماجًا لثقب أسود ونجم نيوتروني. وبغض النظر عن ذلك، فنحن واثقون من أن الجسم الأثقل موجود في فجوة الكتلة. يوفر تحليلنا بالفعل معلومات مهمة، مما يسمح لنا بتحسين فهمنا للعمليات الفيزيائية الفلكية وراء عمليات الاندماج هذه.
تم هذا الاكتشاف من خلال التعاون بين LIGO-Virgo-KAGRA، والذي يستخدم ثلاثة أجهزة كشف مختلفة موزعة حول العالم لرصد اضطرابات الزمكان التي تميز موجات الجاذبية. وصلت الإشارة الأخيرة قرب نهاية حملة المراقبة الأخيرة في العام الماضي.
سيتم استئناف هذا التشغيل الأسبوع المقبل، بعد انقطاعه لإجراء أعمال صيانة، وسيستمر حتى العام المقبل. وقد حدد الباحثون بالفعل حوالي 80 “حدثًا مرشحًا مهمًا” آخر، ويأملون أن يوفر هذا العمل المزيد من المعلومات حول الفجوة الكتلية والكون بشكل عام.
وقد استخدم العلماء الآن موجات الجاذبية للحصول على ما يقرب من 200 قياس لكتل الأجسام المدمجة. تم العثور على اندماج واحد آخر فقط، والذي يُعتقد أنه تضمن جسمًا مدمجًا ذا فجوة كتلة – الإشارة المعروفة باسم GW190814، والتي تم الإبلاغ عنها في عام 2020، ويُعتقد أنها جاءت من ثقب أسود اندماج مع جسم أثقل من أثقل نيوترون. النجوم معروفة.
قبل الاكتشافات الأولى لموجات الجاذبية، والتي تم الإبلاغ عنها في أوائل عام 2016، لم يتمكن العلماء من استنتاج طبيعة الأجسام المدمجة مثل الثقوب السوداء والنجوم النيوترونية إلا باستخدام الملاحظات الكهرومغناطيسية. وهذا ما أدى إلى ظهور فكرة “الفجوة الجماعية”.
وقال مايكل زيفين، عالم الفيزياء الفلكية في جامعة نورث وسترن: “إن فكرة التناقض بين كتل النجوم النيوترونية والثقوب السوداء، وهي فكرة موجودة منذ ربع قرن، كانت مدفوعة بمثل هذه الملاحظات الكهرومغناطيسية”. يعد GW230529 اكتشافًا مثيرًا لأنه يشير إلى أن هذه “الفجوة الكتلية” أقل فراغًا مما كان يعتقده علماء الفلك سابقًا، وهو ما له آثار على انفجارات المستعرات الأعظم التي تشكل أجسامًا مدمجة وعلى العروض الضوئية المحتملة التي تنشأ عندما يمزق الثقب الأسود نيوترونًا. نجمة.”
تم الإبلاغ عن هذا الاكتشاف في اجتماع الجمعية الفيزيائية الأمريكية وهو في انتظار مراجعة النظراء.
“هواة الإنترنت المتواضعين بشكل يثير الغضب. مثيري الشغب فخور. عاشق الويب. رجل أعمال. محامي الموسيقى الحائز على جوائز.”