فريق من علماء الفيزياء الفلكية تم تحديده من خلال عمليات المحاكاة أن الحطام الذي ألقاه النجوم المحتضرة قد يكون مصدرًا لموجات الجاذبية –تلك التموجات في الزمكان التي تنبأ بها أينشتاين منذ أكثر من قرن.
موجات الجاذبية تنبأت به النظرية العامة للنسبية؛ إنها تموجات في الزمكان تولدها أجسام ضخمة متسارعة. تنتج الموجات أيضًا عن تفاعلات مثل هذه الأشياء ، مثل ثنائيات واندماجات النجوم النيوترونية والثقوب السوداء.
كانت موجات الجاذبية تم اكتشافه لأول مرة بواسطة مرصد موجات الجاذبية بالليزر (LIGO)، التي يوجد مقرها في لويزيانا وواشنطن. يكتشف LIGO موجات الجاذبية عن طريق قياس الفروق الضئيلة في توقيت نبضات الليزر ضد المرايا في المنشآت تحت الأرض ؛ تشير هذه الاختلافات إلى أن التموجات في الزمكان أدت إلى تأخير طفيف لنبضات الليزر.
يقترح فريق من الباحثين الآن أن نوعًا جديدًا من الموجات من تلك التي تم اكتشافها حتى الآن يمكن أن ينتشر عبر الكون: موجات الجاذبية التي تنتجها المادة التي تنبعث من النجوم المحتضرة. تم تقديم بحثهم اليوم في الاجتماع 242 للجمعية الفلكية الأمريكية.
قال أور غوتليب ، عالم الفيزياء الفلكية في جامعة نورث وسترن والمؤلف الرئيسي للدراسة ، في نورث وسترن: “اعتبارًا من اليوم ، لم يكتشف LIGO سوى موجات الجاذبية من الأنظمة الثنائية ، ولكن يومًا ما سيكتشف أول مصدر غير ثنائي لموجات الجاذبية”. يطلق. “الشرانق هي واحدة من الأماكن الأولى التي يجب أن نبحث عنها لهذا النوع من المصادر.”
على الرغم من عدم ملاحظة مثل هذه الموجات بعد ، فقد تم التنبؤ بها في عمليات المحاكاة التي أجراها جوتليب وزملاؤه. وضع الباحثون نموذجًا لكيفية موت النجوم ، حيث يقذفون المواد إلى الخارج أثناء الانهيار للداخل ، تاركين ثقبًا أسود في الفراغات التي يتركونها. خلف.
كان الباحثون يحاولون تحديد ما إذا كانت أقراص التراكم للثقوب السوداء – المادة شديدة الحرارة التي تحيط بالثقوب السوداء و تجعل ظلالها مرئية في صور التلسكوب الراديوي—يمكن أن تكون مصادر موجات الجاذبية.
ولكن عند النظر إلى أقراص التراكم ، تعطلت حسابات الفريق من خلال البيانات النموذجية من شرنقة المواد المحيطة بنفاثات المواد المتسارعة التي تنتجها النجوم المحتضرة. اقترح النموذج أن المواد الموجودة حول النفاثات يمكن أن تسبب اضطرابات في الزمكان الموجود داخل نطاق التردد الذي يكتشفه LIGO.
إن اكتشاف موجات الجاذبية من مصادر جديدة سيكون أيضًا نعمة لعلماء الفيزياء الفلكية تسعى لتتبع خلفية موجة الجاذبية، أو نفخة موجات الجاذبية التي تتدفق عبر الكون في جميع الأوقات. يبحث العلماء عن خلفية موجات الجاذبية باستخدام مصفوفات توقيت النجوم النابضة ، والتي تعمل بشكل مشابه لـ LIGO ولكنها تعتمد على توقيت اكتشافات الضوء المنبعث من النجوم النابضة سريعة الدوران بدلاً من نبضات الليزر الجوفية.
سيكون الكأس المقدسة لعلم فلك الموجات الثقالية عبارة عن مرصد فضائي يعمل بالطريقة نفسها ، ولكن على نطاق أكبر بكثير من مرصد LIGO (الذي توسعت منذ ذلك الحين وتعاونت مع المراصد الأخرى لتشكيل LIGO-Virgo-KAGRA Collaboration. ) بدلاً من استخدام LIGO البالغ 2.5 ميل (4 كيلومتر) أذرع لاكتشاف الجاذبية ›الأمواج ، يمكن لعلماء الفيزياء الفلكية استخدام أذرع بطول 1.5 مليون ميل (2.41 مليون كيلومتر) من بعثة ليزا المقترحة.
ولكن كلما حدث مثل هذا المرصد ، إذا حدث ذلك ، فمن المفيد بالتأكيد أن تعرف أين تبحث.
المزيد: اصطدم ثقب أسود بشيء لا ينبغي أن يكون موجودًا
اكتشاف المزيد من نص كم
اشترك للحصول على أحدث التدوينات المرسلة إلى بريدك الإلكتروني.
