لفترة طويلة، افترض علماء الفلك أن الكارثة التي تحدث عندما يصطدم ثقبان أسودان يصاحبها إطلاق طاقة هائلة، مما يولد موجات الجاذبية. ومؤخرًا فقط تلقت هذه النظرية أول تأكيد عملي لها. ووفقا للحسابات، فإن طاقة الاصطدام تساوي الطاقة المنطلقة إلى الفضاء بواسطة 10^23 نجم، أي ما يعادل الشمس من جميع النواحي. فقط تخيل - طاقة 100.000.000.000.000.000.000.000 نجم! والأهم في هذا الأمر هو أن كل هذه الكتلة من الطاقة يتم إطلاقها خلال فترة زمنية قصيرة جدًا، وذلك خلال المدارات القليلة الأخيرة لاصطدام الثقوب السوداء حول بعضها البعض، والتي نتيجة لذلك تندمج وتشكل ثقبًا أسودًا واحدًا دوارًا ذا حجم كبير. الأحجام.
وبالتالي، فإن أنظمة الثقبين الأسودين هي قنابل كونية موقوتة حقيقية. يعتمد توقيت هذه القنبلة على العديد من العوامل، على حجم وكتلة الثقوب السوداء، وعلى سرعة وحجم المدارات الأولية لحركتها. وعندما ينطفئ هذا المؤقت، يحدث انفجار جاذبية قوي، ينتشر صدىه في جميع أنحاء الكون، ليخبر كل من هو قادر على "سماع" موجات الجاذبية عن هذا الحدث.
يمكن أن تتشكل أنظمة الثقوب السوداء الثنائية (المزدوجة) بطريقتين مختلفتين. الطريقة الأولى هي ولادة نجمين فائقي الكتلة على مقربة من بعضهما البعض. مثل هذه النجوم المزدوجة شائعة جدًا، حيث تمثل ما بين ثلث ونصف إجمالي عدد النجوم في الكون. ومن المعروف أن مثل هذه النجوم الضخمة هي أيضًا قصيرة العمر للغاية؛ فهي سرعان ما "تحترق" خلال حياتها العاصفة، وتنفجر وتموت في عمر "صغير" يبلغ مليون سنة للنجوم، تاركة وراءها زوجًا من الثقوب السوداء.
الطريقة الثانية لتكوين أزواج الثقوب السوداء هي التقاء ثقبين أسودين ولدا بشكل منفصل في أجزاء مختلفة من الفضاء. ويحدث هذا عادة نتيجة لعملية فقدان الثقب الأسود لطاقته الكامنة الأولية، والتي يتم صرفها في تسريع النجوم القريبة بسبب تأثير المقلاع “الجاذبي”، مما يؤدي إلى جذب المادة من الفضاء المحيط به وعمليات أخرى مماثلة. ونتيجة لفقدان الطاقة، يبدأ الثقب الأسود في التحول نحو مركز المجرة أو مجموعة المجرات، حيث يلتقي بالثقب الأسود الموجود هناك بالفعل.
يعد ثقبان أسودان متصلان كائنًا كونيًا أكثر نشاطًا من ثقب أسود واحد. وفي معظم الحالات، تبلغ كتلة هذه الثقوب السوداء ما بين 20 إلى 100 ضعف كتلة الشمس. ومع ذلك، فهي تقوم بإزالة النجوم من الفضاء المحيط بشكل فعال للغاية، إما عن طريق امتصاص مادتها أو "رميها" في الفضاء مع اضطرابات جاذبيتها. وبسبب نشاطها العالي، تتطور الأنظمة الثنائية بسرعة، وتكتسب ثقوبها السوداء كتلة، مما يؤدي إلى تغيرات في سرعات ومسارات حركتها.
تؤدي كل خطوة في تطور أنظمة الثقوب السوداء الثنائية إلى فقدانها للطاقة الحركية والطاقة الكامنة، مما يجعل الثقوب السوداء تقترب أكثر فأكثر من بعضها البعض. ونتيجة لذلك، تصبح هذه العملية أسرع فأسرع، مما يؤدي إلى الاصطدام الحتمي. يمكن تسريع عملية التقارب بشكل كبير عندما يتلقى أحد الثقوب السوداء المرافقة "ركلة" جاذبية إضافية من نجم أو أي تراكم آخر للمادة تتحرك عبر الفضاء القريب.
إن دوران ثقبين أسودين، بغض النظر عن أسباب تكوين الزوج، يخلق في حد ذاته موجات جاذبية صغيرة. وتخلق المليارات من هذه الأزواج خلفية ثابتة من موجات الجاذبية في الكون، والتي تكون إشارتها عشوائية تمامًا. ومع ذلك، فإن الاندماج النهائي لثقبين أسودين يولد موجات جاذبية تشبه، بشكل عام، أمواج تسونامي بالنسبة لأمواج البحر العادية.
حاليًا، فقط أنظمة الثقوب السوداء الثنائية وموجات الجاذبية التي تولدها هي التي تهم العلماء. إنها مثل الكبسولات الزمنية الكونية، التي تحمل انفجاراتها الثقالية ثروة من المعلومات المفيدة عن الماضي التي يمكن فك شفرتها والتي قد تلقي الضوء على بعض أسرار الكون الأساسية. ومؤخرًا فقط، حصلت البشرية على أداة تحت تصرفها، مرصد الجاذبية LIGO، الذي يسمح بذلك
إذا قمت بعمل شيء مثل "تصنيف الوحدة" للأجرام السماوية، وليس فقط الأجرام السماوية، فستحتل النجوم المركز الأول بفارق كبير. بأحجام نموذجية تصل إلى مليون كيلومتر، فهي تقع على مسافات مميزة تبلغ تريليونات وعشرات تريليونات الكيلومترات. إذا كانت النجوم بحجم الإنسان، على نطاق واسع، فإن هؤلاء الأبطال سيعيشون على مسافات آلاف وعشرات الآلاف من الكيلومترات من بعضهم البعض، ولن يتناسب سوى عدد قليل من النجوم اللامعة مع أرضنا بأكملها.
حاول تشبيه الناس بكواكب المجموعة الشمسية، ولن تفصل بينهم إلا كيلومترات وعشرات الكيلومترات. ليس بالضبط مجتمعًا متطورًا، ولكنه تقريبًا متوسط الكثافة السكانية في سيبيريا الروسية فوق خط عرض 55، أو في أستراليا بعيدًا عن الساحل الشرقي المأهول بالقارة.
لكن معظم المجرات في الكون تعيش في ظروف ضيقة تمامًا.
متوسط المسافة بين المجرات هو فقط من حيث الحجم أو اثنين أكبر من أحجامها. هذه هي كثافة المدن الكبرى. على سبيل المثال، في موسكو، يمتلك الشخص العادي 100 متر مربع فقط من المساحة - ليست سكنية، بل عامة، إلى جانب المصانع والمكاتب والمناطق الصناعية والطرق والحدائق الخضراء؛ ومن الواضح أنه في مثل هذه الحالات لا مفر من السكن متعدد الطوابق.
النمو من خلال عمليات الدمج
بهذه الكثافة، يجب أن تصطدم المجرات في الفضاء بين الحين والآخر، ويلاحظ علماء الفلك الكثير من مثل هذه التصادمات. صحيح أنه في الواقع، لا يتأثر سوى الغاز بين النجوم المجري، وهي السحب التي تشعر ببعضها البعض بشكل مثالي بفضل المجالات المغناطيسية التي تحتوي عليها. لا تتصادم النجوم أبدًا تقريبًا (نادرًا ما تكون متناثرة في الفضاء)، كما أن المادة المظلمة - جزيئاتها - لا تتصادم أيضًا. ربما، ولا نلاحظ بعضنا البعض على الإطلاق.
ومع ذلك فإن التجاذب المتبادل بين المجرات يجبرها بعد الاقتراب الأول على العودة والسقوط من خلال بعضها البعض مراراً وتكراراً. كقاعدة عامة، بعد عشرات ومئات الملايين من السنين، بعد العديد من هذه "الرحلات الجوية" المتبادلة، تنشأ حالة توازن جديدة، وبدلا من مجرتين نرى نظام نجمي أكبر.
يعتقد العلماء الآن أن هذه هي الطريقة التي نمت بها معظم المجرات الكبيرة، مع توضيح واحد - كقاعدة عامة، في عملية الدمج هناك لاعب مهيمن يمتص لاعبًا فرعيًا. ولكن هناك استثناءات - على سبيل المثال، في غضون بضعة مليارات من السنين، يجب أن تندمج مجرتنا درب التبانة مع سديم المرأة المسلسلة. كلتا هاتين المجرتين عملاقتان تحكمان المجموعة المحلية، ومن الصعب اختيار المجرة الرئيسية هنا.
ولكن ماذا يحدث عند الاندماج مع الثقوب السوداء الهائلة الموجودة في مركز كل مجرة كبيرة تحترم نفسها؟
ووفقا للنظرية، ينبغي أن يغوصا نحو المركز الوحيد للمجرة الناشئة، ومع مرور الوقت، يندمجان أيضًا. علاوة على ذلك، فإنها تنمو إلى أحجام هائلة ليس فقط من خلال التهام النجوم والغاز من الفضاء المحيط بها، ولكن أيضًا من خلال عمليات الاندماج (تظل المساهمة النسبية للعمليتين موضع نقاش). لكننا بالكاد نرى ثقوبًا مزدوجة فائقة الكتلة جاهزة للاندماج في المستقبل المنظور وفقًا للمعايير الفلكية.
أزواج هول
يمكن عمومًا عد أزواج الثقوب السوداء الهائلة المعروفة لدى علماء الفلك على أصابع اليد الواحدة، حتى لو فقدت أحدها في العمل. هذه هي النوى المجرية الثنائية النشطة NGC6240 و3C75، والتي يمكن رؤيتها بالأشعة السينية، والبلزار OJ 287 (المكون الرئيسي لهذا الزوج، ربما هو الأكثر ضخمةمن بين الثقوب السوداء المعروفة)، بالإضافة إلى الكوازار SDSS J0927+2943.
كل هذه الأجسام عبارة عن نوى مجرية نشطة، تتألق بشكل مشرق نتيجة لتسخين الغاز المتساقط على الثقب الأسود الهائل إلى درجات حرارة هائلة. لذلك هناك بالتأكيد ثقوب سوداء هناك. ومع ذلك، إذا رأينا مباشرة نواتين في NGC6240 القريبة نسبيًا (400 مليون سنة ضوئية)، فإن الاستنتاجات حول الازدواجية في البلازار البعيد جدًا OJ287 والكوازار SDSS J0927+2943 تم التوصل إليها بناءً على تأثيرات دقيقة إلى حد ما. لذلك، حتى المؤلفون أنفسهم من غير المرجح أن يقطعوا ولو إصبعهم لمثل هذا التفسير.
يمكنك الآن ثني الإصبع الخامس بأمان - للكوازار SDSS J1537+0441.
ووفقا لتود بورسون وتود لوير من المرصد الفلكي البصري الوطني الأمريكي، فإن هذا الزوج من الثقوب السوداء أقرب بكثير وأكثر موثوقية وأكثر إثارة للاهتمام. يقع SDSS J1537+0441 على بعد 4.1 مليار سنة ضوئية (z=0.38) في اتجاه كوكبة الثعابين. يتكون الكوازار من ثقبين أسودين يدوران على مسافة سنة ضوئية واحدة من بعضهما البعض. وقد نشر العلماء المقابلون في العدد الأخير من مجلة الطبيعة.
طور بوروسون ولاور طريقتهما الخاصة للبحث عن الأجسام "المشبوهة"، والتي تحدد تلقائيًا الكوازارات بأطياف مختلفة عن أطياف جميع الأعضاء الآخرين في العينة. طبق علماء الفلك هذه الطريقة على مجموعة مكونة من 17.5 ألف طيف عالي الجودة تم الحصول عليها من أجسام قريبة نسبيًا لا تقع في أكثر من منتصف الطريق إلى حافة الكون المرئي (6.3 مليار سنة ضوئية، z=0.7). أظهرت الحسابات كائنين فقط يختلفان بشكل حاد عن الأشياء الأخرى.
بعد ذلك، درس علماء الفلك طيف هذا الجسم بالتفصيل واكتشفوا ما الذي جعله يتميز بشكل حاد عن جميع الأجسام الأخرى.
مرة ضيقة وعرضها مرتين
الكوازارات لها نوعان من الخطوط الطيفية - ضيقة وواسعة. وتظهر منها ضيقة بعيدة عن الثقب الأسود، على مسافات عدة سنوات ضوئية، بسبب تسخين الغاز المحيط بفعل الإشعاع القوي للكوازار. تتشكل الثقوب العريضة بالقرب من الحفرة على مسافة أجزاء من مائة من السنة الضوئية. درجات الحرارة هنا أعلى، وتتحرك الجزيئات بشكل أسرع، مما يؤدي إلى توسيع الخطوط بسبب تأثيردوبلر (كل ذرة تبعث وتمتص من تلقاء نفسها، مع تغير طفيف في الطول الموجي، بحيث يتم تلطيخ الخط ككل).
تبين أن الكوازار SDSS J1537+0441 يحتوي على نظامين من الخطوط العريضة، منزاحة بالنسبة لبعضها البعض في الطيف بمسافة تتوافق مع سرعة نسبية تبلغ 3600 كم/ثانية. ولكن هناك نظام واحد فقط من الخطوط الضيقة. يبدو كل شيء كما لو أنه في مركز المجرة، ضمن منطقة واحدة من الخطوط الضيقة التي يبلغ حجمها عدة سنوات ضوئية، يتحرك ثقبان أسودان حول مركز مشترك للكتلة، ولكل منهما منطقته الخاصة من الخطوط العريضة. يحتوي SDSS J0927+2943 على نظامين للخط الضيق للإزاحة، وبالتالي فإن مكونات هذا الثنائي متباعدة كثيرًا عن SDSS J1537+0441.
نظرًا لأن تأثير دوبلر لا يمكنه قياس السرعة الكاملة، بل فقط مكونها على طول خط الرؤية، فإن 3600 كم/ثانية هي فقط الحد الأدنى للسرعة المكانية الكاملة الحقيقية. القيمة الأكثر ترجيحًا للأخيرة هي حوالي 6 آلاف كيلومتر في الثانية، على الرغم من أنها قد تكون أعلى من ذلك. وقدر العلماء كتلتي الثقبين الأسودين من حجم الخط العريض Hβ؛ وكانت النتيجة 800 مليون و20 مليون كتلة شمسية.
بمعرفة كتل الثقوب السوداء والسرعة الإجمالية، من الممكن تحديد جميع المعلمات الأخرى للنظام - المسافة بين المكونات وفترة ثورة النظام. وبما أن السرعة تتناقص مع المسافة، فإن السرعة الدنيا (التي يتم ملاحظتها بواسطة تأثير دوبلر) تتوافق مع أقصى مسافة ممكنة.
وهذا يعادل سنة ضوئية واحدة، أي أقرب بأربع مرات من الشمس إلى أقرب نجم (وأكبر بأربع مرات من المسافة بين مكونات OJ287، وفقًا لذلك). تفسيراتمشاعل السترة، كما اقترح موري فالتونين). لسرعة 6000 كم/ثانية، هذا يعادل 0.3 سنة ضوئية. وربما أقل من ذلك إذا كان مدار الثنائي أقرب إلى مستوى الصورة.
وهذا يعني أن الفترة المدارية للثقبين الأسودين تبلغ حوالي 100 عام. ربما أقل، لكن بالتأكيد ليس أكثر من 500 عام. على أي حال
بالفعل في السنوات القادمة، يجب أن يلاحظ علماء الفلك الحركة النسبية للخطوط في الطيف بسبب التغيرات في ناقل السرعة أثناء الدوران المداري للنظام.
سيكون هذا اختبارًا صارمًا للغاية لتفسير البيانات التي اقترحها Boroson وLauer، وإذا تم تأكيدها، فسوف يسمح بتحديد دقيق للغاية لمعلمات النظام الثنائي. في الوقت الحالي، لا يزال هناك تفسير بديل ممكن: على سبيل المثال، يقدر الباحثون احتمالات تداخل أطياف اثنين من النجوم الزائفة التي تصادف أن تكون على نفس خط الرؤية مثل 1:300 (للعينة بأكملها). وهذا ليس حدثا مستحيلا تماما، على الرغم من أن عدم وجود نظام ثان من الخطوط الضيقة في هذه الحالة سيتطلب تفسيرا إضافيا.
في المنطقة الميتة
سيكون النظام الثنائي SDSS J1537+0441 ذا أهمية خاصة لعلماء الفلك، لأنه في مرحلة مثيرة جدًا من تطوره - في نوع من "المنطقة الميتة" من التطور المداري. هذه الثقوب السوداء قريبة بالفعل من بعضها البعض بدرجة كافية بحيث لا يوجد عدد كافٍ من النجوم حولها لضمان مزيد من التقارب بسببها الاحتكاك الديناميكي. وفي الوقت نفسه، لا يزالان بعيدًا جدًا بحيث لا يفقدان قدرًا كبيرًا من الطاقة ويقتربان بسبب انبعاث موجات الجاذبية.
كيف يمكن للثقوب السوداء أن تقترب من بعضها البعض وتندمج في المستقبل؟ وربما يلعب الغاز المتساقط على الفتحتين دورًا مهمًا. ربما يتم نقل طاقة الحركة المدارية بعيدًا عن طريق النجوم الثنائية التي تقترب كثيرًا، والتي، اعتمادًا على التكوين الأولي، لا يمكن لزوج من الثقوب السوداء التقاطها وابتلاعها فحسب، بل يمكن أيضًا التخلص منها بسرعة هائلة. من المفترض أن يساعد فحص SDSS J1537+0441 في توضيح هذه المشكلة.
لكن من المحتمل أن نكون قادرين على فهم تطور الثقوب السوداء بشكل أفضل، ومعرفة عدد مرات اندماجها وماذا يحدث عندما تندمج، ربما ليس قبل أن يذهب مرصد LISA الليزري إلى مداره لمراقبة موجات الجاذبية. يجب أن تنبعث الثقوب السوداء المزدوجة بشكل نشط في جميع مراحل التطور - بما في ذلك أثناء الاندماج المباشر. يبدو صحيحًا أننا سنرى LISA في المدار في موعد لا يتجاوز 15-20 عامًا. ويصبح هذا الرقم ثابتًا مثل 8 سنوات - وهي الفترة التي وعدنا بعدها بتسجيل موجات الجاذبية على الأرض. لسبب ما، لا يتناقص من سنة إلى أخرى.
أسئلتك تتطرق إلى أسس مادية عميقة. لا يمكنك الإجابة عليها ببضع كلمات؛ سيكون هناك الكثير من الأشياء غير المفهومة. لكنني سأحاول الإجابة بشكل شعبي، كما أفهمها. هذا ليس تفسيرا مقبولا عالميا. اسمحوا لي أن أشرح لماذا.
1. يعتبر العلم أن سرعة الضوء هي أقصى سرعة ممكنة. نعم، إنه أمر مهم، بقدر ثلاثمائة ألف كيلومتر في الثانية، لكنه لا يكاد يذكر على المستوى الكوني. على سبيل المثال، يطير إلينا مقدار من الضوء من سطح الشمس لمدة ثماني دقائق كاملة. لكننا الكوكب الثالث من الشمس، فماذا عن الكواكب العملاقة التي هي أبعد بكثير؟ لذلك اتضح أن الضوء يمكن أن يصل إلى الكواكب في دقائق وساعات. خلال هذا الوقت، تتمكن الكواكب، التي تندفع بسرعة عشرات ومئات الكيلومترات في الثانية، من التحول بشكل كبير في المدار. وهذا لا يُقارن كثيرًا بالبعد عن النجم، ولكنه كافٍ للتأثير على قوة الجاذبية، التي يجب أن تنتقل بنفس سرعة الضوء. فإذا كان الأمر كذلك، لكان النظام الشمسي قد تفكك دون أن يكون موجودًا منذ مئات السنين. لقد كانت هناك مناقشات حول هذا الأمر منذ زمن نيوتن. بعد كل شيء، قانون الجاذبية الخاص به يفترض أن قوى الجاذبية تعمل على الفور، وليس بسرعة الضوء! وهذا هو التناقض الأول بين النظرية والتطبيق.
2. التناقض الثاني يكمن في طبيعة الثقب الأسود. نعم، الثقوب السوداء ليست خيالًا، وهذا ما تؤكده ديناميكيات حركة النجوم في برج القوس*. وهنا تتحرك النجوم (في مركز مجرة درب التبانة - مجرتنا) بسرعات هائلة حول مركز غير مرئي، وهو ما يعتبر ثقبا أسود. المركز، جوهر كل مجرة هو ثقب أسود. ولكن كيف يمكن أن يكون للثقب الأسود قوة جاذبية إذا لم تتمكن أي طاقة، بما في ذلك الجاذبية، من الهروب من حدود هذا الجسم؟
لهذه الأسباب وغيرها المشابهة (وهناك أسباب أخرى كثيرة)، علينا أن نبحث عن نهج مختلف، "فهم مختلف" للجاذبية. وتبين أن الجاذبية هي نتيجة لأسباب أخرى لا علاقة لها بكتل الأجسام. على العكس من ذلك، فإن كتل الأجسام (بما في ذلك الثقوب السوداء) هي نتيجة لهذه الأسباب. باختصار، ما هي الجاذبية هي ضغط تدفق الوسط عند نقطة ما في الفضاء، وهو ما يمكن تسميته بالتفرد. التفرد هو "انحناء" كبير للمكان والزمان بحيث يتحول إلى هاوية لا نهاية لها يندفع إليها الوسط بسبب الاختلاف في كثافته خارج التفرد وداخل التفرد. لذا فإن الثقب الأسود هو نقطة تفرد يتم توجيه البيئة إليها، وسحب كل شيء في طريقه. وهذا ما يُنظر إليه على أنه قوة الجاذبية.
يتشكل الثقب الأسود نتيجة للتخلخل الموضعي لكثافة الوسط. لن أخوض في الأسباب، سأقول فقط أن هذه الظاهرة ليست نادرة. وبما أن الوسط عبارة عن فراغ مادي يملأ كل الفضاء. وفي الوقت نفسه، فهو مضطرب للغاية بسبب تقلبات وفناء الجسيمات الافتراضية والجسيمات المضادة الموجودة فيه. نحن نعيش في هذه البيئة، وهي تتخللنا، لكننا لا نشعر بكل هذا، لأن كل شيء يحدث على المستوى المجهري للجزيئات الأولية. لكن الثقوب السوداء هم أناس من هذا العالم الذين نماوا إلى أبعاد كونية.
فيما يلي إجابة "قصيرة" على الأسئلة المتعلقة بالجاذبية. لقد قمت بالرد على هذا الموضوع أكثر من مرة هنا في الموقع. يمكنك البحث عن مواد أخرى إذا كانت مثيرة للاهتمام.
ملاحظة. هذا هو الجواب على أسئلة دزيتا. لقد وضعته في المشاركة الخاطئة، آسف..
سؤال جيد جدا.
أولاً، في الوقت الحالي ليس هناك يقين بوجود ثقوب سوداء بمعنى شوارزشيلد أو كير. من المعروف بشكل أو بآخر أن هناك أجسامًا ضخمة مضغوطة وغير مضيئة نسبية، أكثر إحكاما من النجوم النيوترونية، لكن لم يقل أحد أن هذه هي بالضبط ثقوب سوداء بالمعنى الذي توجد به في نظرية النسبية العامة لأينشتاين (GTR) ). لذلك، بالمعنى الدقيق للكلمة، تلك الأجسام التي يمكن ملاحظتها (Cygnus X-1، مركز المجرة، وما إلى ذلك) والتي تسمى عادة الثقوب السوداء تسمى بشكل صحيح مرشحات الثقوب السوداء. على الرغم من حقيقة أنه في الوقت الحالي تصف GTR جميع بيانات الرصد الخاصة بمجالات الجاذبية الطبيعية نسبيًا، فإن استقراء GTR لمثل هذه المواقف المتطرفة ليس أمرًا مشروعًا للغاية. بالإضافة إلى ذلك، بقدر ما أعرف، لا يوجد إجماع صارم حول كيفية ظهور الثقوب السوداء في النسبية العامة (في هذه المرحلة يتم انتهاك طوبولوجيا الفضاء، وهذا ليس جيدًا جدًا).
ولهذا السبب، من الصعب التنبؤ بما سيحدث بالضبط عندما تندمج الثقوب السوداء (وهذه هي نفس مشكلة ولادة ثقب جديد).
ومع ذلك، فإن الأحداث الكارثية معروفة حاليًا - انفجارات أشعة جاما - والتي لم يتم تحديد طبيعتها الدقيقة بعد. ويمكن ملاحظة ذلك على شكل نبضة قصيرة من إشعاع غاما مدتها دقيقة واحدة تقريبًا من مكان ما في الفضاء السحيق، وهي أبعد من مجموعة المجرات الفائقة المحلية. علاوة على ذلك، فإن الطاقة الإجمالية لهذا الحدث عالية جدًا. يُطلق عليه عادةً اندماج نجم نيوتروني، ويمكن أن يكون أيضًا ثقبًا أسود.
الآن إجابة السؤال هي كيف يتصادمان في المقام الأول. ففي النهاية، الشمس، على سبيل المثال، لم تصطدم بأي شيء على الإطلاق. والحقيقة هي أن ما لا يقل عن ثلث أنظمة النجوم لديها نجمان على الأقل، وثلثها لديه ثلاثة. وفي عملية التطور، تتحول النجوم الضخمة إلى نجوم نيوترونية أو ثقوب سوداء. علاوة على ذلك، فإن التأثيرات النسبية لإشعاع موجة الجاذبية، تمامًا كما تنبأت بها النسبية العامة، تقلل من طاقة النظام، وبالتالي تقترب بقايا النجوم من بعضها البعض (يتم قياسها على النجوم النابضة المزدوجة، وهو نمط خاص لسلوك النجوم النيوترونية). وبعد ذلك يمكن دمج بقايا النجوم.
تحديث. حسنًا، نعم، ستكون هناك موجات جاذبية، لقد تم تأكيد ذلك الآن بالتأكيد.
ألكسندر،
قد تكون هذه بعض الأشياء الأخرى التي لم يتم التنبؤ بها بعد.
والحقيقة هي أنه يوجد الآن العديد من امتدادات النسبية العامة، والتي لها حلول أخرى في المواقف المتطرفة. على سبيل المثال، سيكون نصف القطر مختلفًا. أو سيكون هناك مجال مغناطيسي. أو سيكون من الممكن التنقل بينهما مثل الثقوب الدودية. أو لن يكون هناك ثقب. لا أحد يعرف.
من السابق لأوانه القول بأن ثقب كير أو شوارزشيلد الأسود قد تم اكتشافه بشكل مباشر، لأنه لا يزال هناك القليل جدًا من البيانات. في الواقع، لدينا منحنيات ضوئية لأجسام مثل Cygnus X-1 أو مسارات النجوم القريبة من مركز المجرة، ولكن ليس لدينا ملاحظات مباشرة عن الثقب الأسود.
وعندما يتم إثبات وجود الثقوب السوداء كما وصفتها النسبية العامة تجريبيا، فسوف يمنحون جائزة نوبل لذلك. وإذا تبين فجأة أنها ليست كما تصفها GTR، فسيكون ذلك بمثابة ضجة كبيرة بشكل عام.
إجابة
تعليق
يعتقد الباحثون في جامعة كاليفورنيا، سانتا كروز (UCSC) أن سحب الغبار، وليس الثقوب السوداء الثنائية، قد تفسر الميزات الموجودة في نوى المجرة النشطة (AGNs). وقد نشروا نتائج عملهم في السجلات الشهرية للجمعية الفلكية الملكية.
تحتوي العديد من المجرات الكبيرة على AGN، وهي منطقة مركزية صغيرة ومشرقة مدعومة بالمادة التي تدور في الثقب الأسود الهائل. عندما تستهلك هذه الثقوب السوداء المادة بقوة، فإنها تكون محاطة بغاز ساخن وسريع الحركة يُعرف باسم "منطقة الخط العريض" (تسمى كذلك لأن الخطوط الطيفية من هذه المنطقة تتسع بسبب الحركة السريعة للغاز).
توفر الانبعاثات الصادرة عن هذا الغاز أحد أفضل مصادر المعلومات حول كتلة الثقب الأسود المركزي وكيفية نموه. ومع ذلك، فإن طبيعة هذا الغاز لا تزال غير مفهومة بشكل جيد. أدى تجميع نماذج بسيطة إلى حد ما إلى اعتقاد بعض علماء الفيزياء الفلكية أن العديد من النوى المجرية النشطة قد تحتوي على ثقبين أسودين وليس ثقبًا أسود واحدًا.
وقاد الدراسة الجديدة مارتن جاسكل، زميل باحث في علم الفلك والفيزياء الفلكية في جامعة كاليفورنيا. بدلًا من الإشارة إلى ثقبين أسودين، أوضح الكثير من التعقيد والتنوع الواضحين لانبعاثات منطقة النطاق العريض نتيجة لسحب الغبار الصغيرة التي قد تحجب جزئيًا المناطق العميقة من النوى المجرية النشطة.
وقال جاسكل: "لقد أظهرنا أن العديد من الخصائص الغامضة للنوى المجرية النشطة يمكن تفسيرها من خلال هذه السحب الغبارية الصغيرة، والتي تغير بشكل كبير نمط ما نراه".
وأوضح المؤلف المشارك في الدراسة بيتر هارينجتون، وهو طالب دراسات عليا في جامعة كاليفورنيا والذي بدأ العمل في المشروع عندما كان طالبًا جامعيًا، أن الغاز الذي يدور باتجاه الثقب الأسود المركزي للمجرة يشكل "قرصًا تراكميًا" مسطحًا، والغاز شديد الحرارة الموجود على القرص التراكمي ينبعث بدوره حرارة شديدة. تتم معالجة بعض هذا الضوء (يتم امتصاصه وتغيير انبعاثه) بواسطة الهيدروجين والغازات الأخرى المنتشرة فوق قرص التراكم في منطقة الخط العريض. أعلى وأبعد هي منطقة الغبار.
وقال هارينجتون: "بمجرد أن يتجاوز الغبار عتبة معينة، فإنه يتعرض لإشعاع قوي من القرص التراكمي".
ويعتقد العلماء أن هذا الانبعاث شديد للغاية لدرجة أنه يزيل الغبار من القرص، مما يؤدي إلى تدفق قهري لسحب الغبار بدءًا من الحافة الخارجية لمنطقة النطاق العريض.
وتأثير سحب الغبار على الضوء المنبعث هو جعل الضوء القادم من خلفها يبدو أكثر خفوتا وأكثر احمرارا، كما يجعل الغلاف الجوي للأرض الشمس تبدو أكثر نعومة واحمرارا عند غروب الشمس. قام غاسكل وهارينجتون بتطوير كود حاسوبي لنمذجة تأثيرات سحب الغبار هذه من أجل مراقبة منطقة النطاق العريض.
ويشير كلا العالمين أيضًا إلى أنه من خلال تضمين سحب الغبار في نموذجهم، يمكنهم إعادة إنتاج العديد من ميزات الانبعاث من منطقة النطاق العريض التي حيرت علماء الفيزياء الفلكية لفترة طويلة. بدلًا من أن يكون للغاز توزيع غير متماثل متغير يصعب تفسيره، يتواجد الغاز ببساطة في قرص مضطرب منتظم ومتماثل حول الثقب الأسود. ويعود سبب عدم التماثل والتغيرات الظاهرة إلى مرور سحب الغبار أمام الخط العريض وتسبب ظهور المناطق التي خلفها بشكل أكثر خفوتاً وأكثر احمراراً.
وخلص جاسكل إلى القول: "نعتقد أن هذا تفسير أكثر طبيعية بكثير لعدم التماثل والتغيرات من النظريات الأخرى الأكثر غرابة، مثل الثقوب السوداء الثنائية، التي سبق أن شرحها العلماء لهذه الظواهر". "يسمح لنا تفسيرنا بالحفاظ على بساطة نموذج AGN القياسي للمادة التي تدور حول ثقب أسود واحد."
يحب( 0 ) أنا لا أحب( 0 )