أدلة جديدة على موجات الجاذبية والثقوب السوداء

عثر العلماء على أول دليل دامغ على وجود موجات جاذبة ذات تردد منخفض يُعتقد أنها دائمة التموج عبر الكون بطريقة تشوه نسيج الزمان وتلك الموجات يمكن أن تكون ناجمة عن اندماج اثنين من الثقوب السوداء.

وكشفت أشهر نظريات تلك الظاهرة أن الموجات ناتجة عن اصطدام الثقوب السوداء الهائلة في قلب المجرات البعيدة, واستخدمت مجموعة من علماء الفيزياء النجوم النابضة لقياس الموجات، التي يعتقد أنها تنبثق من أزواج من الثقوب السوداء فائقة الكتلة.

ويقول الباحثون إن هذا الاكتشاف قد يغير فهمنا للكون. خاصة أن تلك الظاهرة لاحظها أربع مجموعات مختلفة من العلماء حول العالم. وفيها أول دليل مباشر على وجود الموجات الجاذبة، بشكل يوضح كيفية نمو الثقب الأسود.

يعني الاكتشاف أن علماء الفيزياء الفلكية ربما فتحوا نافذة جديدة كاملة على الثقوب السوداء الهائلة. هذه الأجسام الغامضة شديدة الكثافة، والتي تبلغ كتلتها بملايين إلى بلايين المرات أكبر من الشمس، تقع في مركز المجرات مثل مجرتنا.

حتى وقت قريب، كان العلماء قادرين فقط على اكتشاف موجات الجاذبية الناتجة عن الثقوب السوداء وهي أصغر بكثير. شوهد الأول في عام 2015، عندما سجل كونسورتيوم بحثي الموجات الناتجة عن اندماج ثقبين أسودين كان كل منهما أكبر بنحو 30 مرة من كتلة الشمس.

عندما تندمج مجرتان، يُعتقد أن الثقوب السوداء الهائلة في مركزهما تتجمع وتدور حول بعضها البعض في رقصة دوارة ترسل موجات عملاقة لولبية.

هذه الموجات تشبه التموجات التي تتحرك عبر بركة مياه إذا رميت صخرة، هذه الموجات فقط هي التي تتحرك عبر نسيج الكون، وكان الباحثون حريصين على دراستها.

تقول مجموعات بحثية تستخدم التلسكوبات في الولايات المتحدة و أوروبا وأستراليا والهند والصين أيضًا إنها بدأت في رؤية تلميحات لهذه الموجات.

أظهر هذا الاكتشاف التاريخي أن موجات الجاذبية موجودة بالفعل، محققة تنبؤًا قدمه ألبرت أينشتاين في عام 1916 ومنح الباحثين طريقة جديدة لدراسة الظواهر الغريبة مثل الثقوب السوداء والنجوم النيوترونية.

اعتمد الاكتشاف الأولي لموجات الجاذبية تلك على زوج من الأجهزة المصممة خصيصًا، في لويزيانا وواشنطن، والتي أرسلت أشعة الليزر إلى أسفل “أذرع” أو أنابيب بطول 2.5 ميل.

عندما تتدحرج موجة الجاذبية عبر الفضاء وتمتد، يمكن لهذه الكواشف أن تلتقط التغيير الطفيف بشكل لا يصدق في المسافة التي يقطعها الليزر.

نجح هذا النهج في العثور على موجات الجاذبية التي امتدت بطول 2000 ميل تقريبًا، كما يقول جيف حزبون، عالم الفيزياء الفلكية في جامعة ولاية أوريغون.

لكن هذا لن ينجح في إيجاد نوع الموجات الثقالية ذات الطول الموجي الطويل الناتجة عن الثقوب السوداء الهائلة – النوع الذي يبلغ طوله الموجي 4 سنوات ضوئية، أو “20 مليون ميل”، كما يقول حزبون.

كيف نفرق بين الكون والمجرة والمجموعة الشمسية

يمكن تفسير الفروق بين الكون والمجرة والمجموعة الشمسية على النحو التالي:

الكون

هو المجموعة الشاملة لجميع الأجرام السماوية والمجرات والنجوم والكواكب والمجموعات النجمية والمجرات والفراغ الذي يحتوي عليها جميعًا. بمعنى آخر، الكون هو الفضاء الذي يحتوي على كل شيء.

المجرة

هي مجموعة كبيرة من النجوم والغازات والأجرام السماوية الأخرى المتراصة معًا بفعل الجاذبية. وتحتوي المجرات على ملايين أو مليارات النجوم ويمكن أن تمتد عبر مسافات شاسعة. يتم تصنيف المجرات حسب شكلها وحجمها والتركيب الكيميائي لمكوناتها.

المجموعة الشمسية

هي نظام شمسي يتكون من الشمس وجميع الأجرام السماوية التي تدور حولها بفعل الجاذبية، بما في ذلك الكواكب والأقمار الصناعية والكويكبات والمذنبات والغبار والغازات. وتتميز المجموعة الشمسية بأنها تقع في ذراع الحافة الخارجية من المجرة المسماة درب التبانة.

وبالتالي، يمكن القول إن الكون هو الفضاء الشامل الذي يحتوي على المجرات والمجموعات النجمية والأجرام السماوية الأخرى بما في ذلك المجموعة الشمسية.

وتمثل المجرات مجموعات كبيرة من النجوم والأجرام السماوية المتراصة معًا، بينما تمثل المجموعة الشمسية نظام شمسي واحد يتكون من الشمس وأجرام سماوية تدور حولها.

المصدر: Egypt14