الثقوب السوداء تغرد.. علماء الفلك يكتشفون أصواتًا فريدة عند اندماجها

عندما يتحد ثقبان أسودان من الكتلة النجمية، يطلقان موجات جاذبية ذات تردد متزايد أطلق عليها العلماء اسم “إشارة التغريد”.

ومن خلال مراقبة هذه الإشارات، يمكن للعلماء استنتاج “كتلة التغريدة”، وهي صيغة رياضية معقدة تمثل الكتلة المجمعة للثقبين الأسودين المندمجين، حسب تقرير لموقع Study Finds.

تغريدات الثقوب السوداء

أوضح Study Finds، في تقرير نشره اليوم الخميس 7 سبتمبر 2023، أن هذا الاكتشاف يقدم رؤى قيمة بشأن العملية الغامضة للمستعرات الأعظم، والفيزياء النووية والنجمية الغامضة، ويتيح نهجًا جديدًا للعلماء لمراقبة التوسع السريع للكون.

اقرأ أيضًا: فيديو.. «ناسا» تكتشف ثقبًا أسود جائعًا يلتهم نجمًا ويحل لغز تطور الثقوب

ونقل الموقع عن عالم الفلك الألماني في معهد هايدلبرج للدراسات النظرية، والذي قاد الدراسة، فابيان شنايدر، قوله: “إن وجود كتل تغريد عالمية لا تخبرنا فقط عن كيفية تشكل الثقوب السوداء، بل يمكن استخدامها أيضًا لاستنتاج النجوم التي تنفجر في المستعرات الأعظم”.

المقبرة النجمية

ذكر الموقع أن الثقوب السوداء ذات الكتلة النجمية، والتي تتراوح كتلتها من 3 إلى 100 مرة كتلة شمسية، هي المرحلة الأخيرة من النجوم الضخمة. وبدل أن تنفجر هذه النجوم إلى مستعرات أعظم، تنهار لتشكل ثقوبًا سوداء.

اقرأ أيضًا: هل تكون الثقوب السوداء «بوابات» لمناطق بعيدة في الكون.. علماء يجيبون

وأضاف أن النجوم السابقة عادة ما تتشكل، وتؤدي في النهاية إلى اندماج الثقوب السوداء في أزواج داخل أنظمة النجوم الثنائية، وهذه النجوم تخضع طوال حياتها لحلقات متعددة من التبادل الجماعي.

المقبرة النجمية.. يوضح الشكل كتل الجاذبية المستنتجة للنجوم النيوترونية والثقوب السوداء من عمليات رصد الموجات الكهرومغناطيسية

وأوضح أن “المقبرة النجمية”، وهي تجمع للكتل المعروفة من بقايا النجوم النيوترونية والثقوب السوداء للنجوم الضخمة، تتوسع بسرعة بسبب تعزيز قدرات الكشف عن موجات الجاذبية. وتشير الدلائل إلى أن القمم تظهر عند حوالي 8 و14 كتلة شمسية، وهو ما يتوافق مع التغريدات العالمية التي تنبأت بها النماذج التي وضعها العلماء.

الثقوب السوداء خارج مجرتنا

أوضحت الدراسة، التي نشرتها مجلة The Astrophysical Journal Letters، أن وجود ثقوب سوداء ذات كتل أكبر بكثير خارج مجرة درب التبانة أصبح واضحًا منذ الاكتشاف الأولي لاندماج الثقوب السوداء، ويعزى ذلك إلى اختلاف التركيب الكيميائي لهذه النجوم البعيدة مقارنة بمجرتنا.

واكتشف فريق معهد هايدلبرج أنه بصرف النظر عن التركيب الكيميائي، فإن النجوم التي تخضع لتجريد الغلاف في أنظمة ثنائية قريبة تميل إلى إنتاج ثقوب سوداء تبلغ كتلتها حوالي 9 إلى 16 كتلة شمسية، ولكن عددًا قليلًا جدًّا منها ذو كتلة بينهما، وعند اندماج الثقوب السوداء، تحدث هذه الكتل أصواتًا تشبه التغريد.

توزيع كتل التغريدات لعمليات اندماج الثقوب السوداء الثنائية خلال يوم

وقال شنايدر إن “مراصد موجات الجاذبية وجدت أول تلميحات إلى غياب كتل التغريد، ووفرة زائدة في الكتل الكونية مثل ما تنبأت به النماذج التي وضعناها، ولأن عدد عمليات اندماج الثقوب السوداء المرصودة لا يزال منخفضًا، فليس من الواضح ما إذا كانت هذه الإشارة الموجودة في البيانات مجرد صدفة إحصائية أم لا”.