قد تكون الإشارة الجديدة التي اكتشفها LIGO / Virgo ما يسمى "الكأس المقدسة" للفيزياء الفلكية: اندماج نجم نيوتروني وثقب أسود. لقد اكتشفوا أزواجًا من الثقوب السوداء تندمج ، وأزواج النجوم النيوترونية تندمج ، ولكن حتى الآن ، ليس زوجًا من الثقب الأسود النيوتروني.
"أعتقد أننا نفتح نافذة على الكون."
ديف ريتزي ، المدير التنفيذي لـ Ligo
موجات الجاذبية هي تموجات خافتة للغاية في وقت الفضاء بسبب أحداث كارثية موجودة في الكون. يتطلب تكوين هذه الموجات أجسامًا ذات كتلة كبيرة: ثقوب سوداء ونجوم نيوترونية. يندمج ثقبان أسودان أو يندمج نجمان نيوترونيان. تم اكتشاف كل من هذين ، ولكن الاحتمال الثالث ، وهو اندماج ثقب أسود نيوتروني ، يمكن أن يخلق أيضًا موجات جاذبية. ولكن حتى الآن ، إذا اتضح أن ذلك واحد ، فلن يتم العثور على أحداث ثقب أسود نيوتروني.
تم الإعلان عن اكتشاف أول موجات الجاذبية في فبراير 2016 ، من قبل LIGO و Virgo. في ذلك الوقت ، قال ديف ريتزي ، المدير التنفيذي لـ LIGO ، "أعتقد أننا نفتح نافذة على الكون." حسنًا ، بعد بضع سنوات ، يبدو أنه كان على حق.
LIGO هو مقياس التداخل بالليزر ومرصد موجات الجاذبية ، ومنذ الاكتشاف الأولي في عام 2016 (تم اكتشافه بالفعل في عام 2015 وأعلن عنه في عام 2016) LIGO و Virgo ، كاشف في مرصد الجاذبية الأوروبي في إيطاليا ، اكتشفوا المزيد من موجات الجاذبية .
كانت الموجة الأولى ناتجة عن اندماج ثقبين أسودين. منذ ذلك الحين الأول ، اكتشفوا عشرة عمليات اندماج. في الواقع ، يحسب العلماء أن هناك اندماجًا ثنائيًا للثقب الأسود مرة واحدة كل 15 دقيقة تقريبًا في كوننا. ليس هذا نادرًا ، حقًا ، بمجرد امتلاكك الوسائل لاكتشافها.
اكتشف تعاون LIGO / Virgo أيضًا اندماجات النجوم النيوترونية والنجوم النيوترونية ، وهو مصدر آخر لموجات الجاذبية. لقد اكتشفوا الآن اندماجين من هذا القبيل. ولكن مع اكتشاف اثنين منهم فقط حتى الآن ، من الصعب تأكيد معدل حدوثها.
لكن هذا الاكتشاف الأخير ، إذا اتضح أنه اندماج ثقب أسود نيوتروني ، يمكن أن يزيد من فهمنا لموجات الجاذبية ، وكيف تتشكل ، ويمكن أن يعطي العلماء نظرة داخل النجم النيوتروني الغامض.
هذا الحدث المكتشف حديثًا له اسم: # S190426c. يمكنك عرض جميع البيانات العلمية في قاعدة البيانات هذه.
لا يوجد تأكيد رسمي حتى الآن لمصدر هذه الموجة الجاذبية الأحدث. ولكن في سلسلة رسائل LIGO على Twitter ، (أنت تتابع LIGO على Twitter ، أليس كذلك؟) عالم الفيزياء الفلكية كريستوفر بيري يتحدث عن أهمية الكشف ، ويجيب عن بعض الأسئلة.
نأمل أن تقوم المراصد حول العالم بتدريب نطاقاتها على مصدر هذه الموجات ومحاولة معرفة المزيد عنها. الفكرة هي مطابقة الموجات الكهرومغناطيسية مع موجات الجاذبية لتوضيح المصدر. إحدى المنظمات المكرسة لمتابعة ملاحظات الأحداث العابرة مثل موجات الجاذبية هي GROWTH (التتابع العالمي للمراصد التي تشاهد الأحداث العابرة تحدث.)
GROWTH هو برنامج Caltech يضم 13 جامعة ومعهد في ثمانية بلدان. بعد الكشف عن # S190426c ، استهدف GROWTH تلسكوبًا في الهند عند مصدر الأمواج. يقود GROWTH عالم الفيزياء الفلكية مانسي كاسليوال ، وفي مقابلة مع مجلة ساينتفيك أمريكان ، قال كاسليوال: "إذا تعاون الطقس ، أعتقد أنه في أقل من 24 ساعة يجب أن يكون لدينا تغطية في خريطة السماء بأكملها تقريبًا."
إذا اتضح أنه اندماج ثقب أسود نيوتروني ، فهذا عندما تصبح الأمور مثيرة حقًا. الجزء المثير للاهتمام في هذا الاندماج المحتمل هو ما يمكن أن يتعلمه علماء الفيزياء الفلكية عن النجوم النيوترونية.
بالطبع ، الثقوب السوداء والنجوم النيوترونية كلاهما حالة نهائية لأنواع معينة من النجوم. تظهر النظرية أن النجوم النيوترونية تتكون بالكامل تقريبًا من النيوترونات. لكن النسبة والتفاصيل غير معروفة ، ويرجع ذلك جزئيًا إلى صعوبة مراقبتهما.
ولكن إذا اتضح أن هذا الكشف الأخير هو اندماج ثقب أسود نيوتروني بعيد المنال ، فقد يكون فرصة فريدة. بادئ ذي بدء ، سيؤكد أن هذه الأنواع من عمليات الاندماج تحدث بالفعل. ولكن أيضًا ، ستكون فرصة "لرؤية" النجم النيوتروني من الداخل. إليك الطريقة.
في حفرة سوداء - ثقب أسود أو اندماج نجم نيوتروني - نيوتروني ، تكون الأجسام متقاربة في الكتلة. ولكن في اندماج الثقب الأسود النيوتروني ، يكون الثقب الأسود أكثر ضخامة. لذا فإن الجسمين يدوران حول بعضهما البعض بشكل مختلف.
الثقب الأسود الأكثر ضخامة من شأنه أن يشوه الزمكان ويرسل النجم النيوتروني الأقل كتلة في مدار دائري بدلاً من مدار ممدود نموذجي للأنظمة الثنائية. عندما يقترب النجم النيوتروني من الثقب الأسود ويقترب منه ، سيتم تمزيقه ، وستعطي الملاحظات الكهرومغناطيسية لمحة عن حالة المادة الموجودة داخل النجم النيوتروني. ومن لا يريد أن يعرف ذلك؟
مرفق شريك LIGO هو Virgo ، وهو الكاشف في مرصد الجاذبية الأوروبي في إيطاليا. بعد فترة من التوقف ، بدأ الزوج في عملية مراقبة جديدة ستستمر من أبريل الأول من هذا العام إلى أبريل 2020. حتى الآن ، كانت الشراكة ناجحة واكتشفت العديد من عمليات دمج الثقب الأسود واندماج النجوم النيوترونية.
إذا تبين أن هذا يمثل اندماجًا حقيقيًا للثقب الأسود النيوتروني ، فتوقع أن تسمع المزيد عنه في المستقبل القريب.
