Top Stories
news-details

موجات الجاذبية قد تكشف النقاب عن الثقوب السوداء المفقودة - جيزمودو

طبي

موجات الجاذبية قد تكشف النقاب عن الثقوب السوداء المفقودة - جيزمودو

ويأمل العلماء في أن يسمح لهم مستقبل اكتشاف موجة الجاذبية بمراقبة نوع غامض من الثقب الأسود. شهدت أجهزة الكشف عن الموجات الجاذبية دليلًا مباشرًا على وجود ثقوب سوداء مع كتلة النجوم العملاقة تقريبًا ، في حين أنتجت Event Horizon Telescope صورة لثقب أسود فائق الكتلة بمليارات المرات من كتلة شمسنا. ولكن في الوسط توجد ثقوب سوداء متوسطة الكتلة ، أو IMBHs ، التي تزن ما بين 100 و 100000 ضعف كتلة الشمس والتي لم تتم ملاحظتها بعد بشكل مباشر. يأمل الباحثون في أن يمهد عملهم الرياضي الجديد "الطريق" لإجراء أبحاث مستقبلية في هذه الثقوب السوداء باستخدام كاشفات موجات الجاذبية ، وفقًا لما جاء في الورقة المنشورة اليوم في مجلة Nature Astronomy. لقد بدأت الولايات المتحدة وفيرجو في إيطاليا في مراقبة التموجات في الزمان والمكان ، وتسمى الأمواج الجاذبية ، والتي تنجم عن الثقوب السوداء المتصاعدة حول بعضها البعض ثم الاندماج. وكان أكبر ثقب أسود لوحظ من هذا الاندماج 80 مرة كتلة الشمس. لكن الثقوب السوداء الأثقل من شأنها أن تنتج إشارة بتردد منخفض للغاية بحيث لا تتمكن مراصد اليوم من سماعها. قد توجد ثقوب سوداء متوسطة الكتلة في خضم مجموعات من النجوم تسمى مجموعات كروية ، أو قد تكون مقدمة لثقوب سوداء أكبر في مراكز المجرة. من الصعب أن نقول. لقد درست الثقوب السوداء لفترة طويلة جدًا ، وعندما بدأت في الظهور ، بدا لي أنها شبه أسطورة - باحثون بقيادة فاندربيلت - وصف كاران جاني كيف مزيج من موجة الجاذبية القادمة يمكن استخدام التجارب لاكتشاف أزواج من الثقوب السوداء المتوسطة الكتلة. سوف يلاحظ مرصد الموجة الفضائية المستقبلي المرتكز إلى الفضاء ، والذي يدعى ليزا ، الثقوب السوداء المتصاعدة إلى بعضها البعض عند أدنى ترددات. وأعلى قطعة من الكشف ، الاندماج نفسه ، ستظهر بعد ذلك في تجارب أرضية أكثر حساسية. لتعزيز حساسية ما يمكن أن نلاحظه من الأرض ، يعمل العلماء على تحسين LIGO المسمى Voyager ، بالإضافة إلى اثنين من الكاشفين الجدد يدعىان تلسكوب آينشتاين قيد الدراسة في أوروبا والمستكشف الكوني المزمع إنشاؤه للأرض "هادئة بشكل زلزالي" في الأرض قام الفريق الأمريكي بمقارنة مجموعات مختلفة من كتل الثقب الأسود والمسافات ، والتي يمكن للتجارب رؤيتها ، وكيف ستبدو الإشارة. بالنسبة لأزواج الثقوب السوداء ذات الكتلة المتوسطة من 1 إلى 3 آلاف مرة من كتلة الشمس ، قد ترى ليزا بالإضافة إلى تلسكوب أينشتاين أن عمليات الاندماج هذه تنشأ بمليارات من السنوات الضوئية (مع مسافة أقل للتركيبات الأثقل ، أو المجموعات التي يكون فيها ثقب أسود واحد بشكل كبير أكبر من الآخر). سيكون المزيج الأكثر حساسية من الأدوات هو ليزا بالإضافة إلى تليسكوب أينشتاين ، على الرغم من أن ليزا بلاس فوياجر لا يزال بإمكانه أن يؤدي إلى رصد الثقوب السوداء الوسيطة التي يقل حجمها عن 2000 ضعف كتلة الشمس ، وفقًا للصحيفة. توجد ثقوب وإذا اندمجت ، فإن تجارب الموجة الجاذبية المقترحة يجب أن تكون قادرة على العثور عليها ، وتقترح هذه الورقة كيف تبدو إشاراتها. بالإضافة إلى ذلك ، هناك بالفعل أدلة غير مباشرة على وجود ثقوب سوداء متوسطة الكتلة ، في شكل موجات راديو من مصدر يسمى CO-0.40-0.22. إنه عمل مثير. تعتبر هذه الورقة فريدة من نوعها لأنها أول ما رأيته لحساب أشكال الطول الموجي IMBH بعدة طرق. لقد عرف مجتمعنا أنه ، بشكل عام ، يمكن لـ LISA plus Voyager اكتشاف مثل هذه الثنائيات ، لكن هذه الورقة قامت بالحسابات التفصيلية وقدمت المعادلات للقيام بذلك ، � جيليان بيلوفاري ، أستاذ مساعد في كلية Queensborough Community College في نيويورك تدرس الثقوب السوداء ، وقال Gizmodo في رسالة بريد إلكتروني. will ستساعد هذه الحسابات مجتمعنا على تفسير الإشارات الصادرة عن كاشفات موجات الجاذبية ؛ كلما زادت حسابات الأشكال الموجية التي لدينا ، كان من الأفضل أن نفهم ما تخبرنا به أجهزة الكشف. ولكن هذا العمل هو في المقام الأول نمذجة تعتمد على البيانات ، وما زلنا لا نعرف مدى وجود ثقوب سوداء متوسطة الكتلة شائعة في الكون. وقال بيلوفاري "من المحتمل ألا يحدث ذلك على الإطلاق خلال فترة مهمة LISA (من أربع إلى عشر سنوات) ، إذا كانت IMBHs نادرة حقًا". � لا توجد طريقة لمعرفة ذلك حتى تتواصل أجهزة الكشف عن الإنترنت. هذا سيتطلب بالفعل تمويل وبناء هذه التجارب الجديدة أو المطورة. ولكن هناك شيء واحد واضح: الفيزيائيون يخدشون سطح العلم بالثقب الأسود ، وهناك حديقة حيوانات كاملة من الأشياء لم تكشف بعد. لقد درست الثقوب السوداء لفترة طويلة جدًا ، وعندما بدأت ، قال ديردري شوميكر ، مؤلف الدراسة وأستاذ فيزياء جورجيا للتكنولوجيا ، لجيزمودو عبر الهاتف: "بدا الأمر وكأنه مجرد أسطورة للناس أكثر من الواقع". "إنها في كل مكان ممتع للغاية - من الممتع أن ترى كل الطرق المختلفة التي تتصرف بها الثقوب السوداء في الكون." قراءة المزيد