أعلن علماء الفلك في 5 أبريل أنهم ربما رصدوا تصادما بينهما النجم النيوتروني وجسم غامض خفيف الوزن – جسم أكبر من أكبر نجم نيوتروني معروف، ولكنه أصغر من أصغر نجم معروف الثقب الأسود. ويلقي هذا الاكتشاف الضوء على محتويات هذا العالم المظلم، الذي كان يعتقد لفترة طويلة أنه فارغ، لكنه في الآونة الأخيرة كشف خلاف ذلك.
وبشكل أكثر تحديدًا، تشير الإشارة المكتشفة في جيب من الكون على بعد حوالي 650 مليون سنة ضوئية من الأرض إلى اندماج نادر بين نجم نيوتروني وثقب أسود يجده علماء الفلك خفيفًا بشكل مدهش. كان من المفترض أن يرقص الزوجان حول بعضهما البعض واندمجا قبل حوالي 650 مليون سنة، مما أدى إلى خلق تموجات في نسيج المكان والزمان تسمى موجات الجاذبية. تم اكتشاف الموجات ووضع علامة عليها في 29 مايو 2023 بواسطة شبكة من الهوائيات في اليابان وإيطاليا والولايات المتحدة المرتبطة بالتعاون بين LIGO-Virgo-KAGRA (LVK).
وقال إيفان جويتز، الباحث في مرصد LIGO من جامعة كولومبيا البريطانية (UBC) في كندا، لموقع Space.com: “هذه أحداث نادرة”. “إنه أمر مثير للغاية أن المجتمع يدرس الأول من نوعه.”
متعلق ب: أثقل زوج من الثقوب السوداء تم رؤيته على الإطلاق تبلغ كتلته 28 مليار مرة كتلة الشمس
والثقب الأسود المرشح، الذي تبلغ كتلته حوالي 2.5 إلى 4.5 مرة كتلة شمسنا، أثقل من الحد المحدد لنجم نيوتروني وهو 2.5 شمس، ولكنه أخف من أخف ثقب أسود معروف، والذي يزن خمس كتل شمسية. وهذا يضع المادة المكتشفة حديثًا في “فجوة الكتلة”، وهي منطقة غامضة تفصل النجوم النيوترونية الأثقل عن الثقوب السوداء الأخف وزنًا.
وقال مايكل زيفين، عالم الفيزياء الفلكية في مرصد أدلر: “تشير هذه النتيجة إلى أن هذه “الفجوة الكتلية” أكثر فراغًا مما كان يعتقده علماء الفلك سابقًا”. تقرير.
تنشأ كل من الثقوب السوداء الصغيرة والكبيرة من الموت العنيف للنجوم الضخمة. ومع ذلك، فإن بعض النماذج لكيفية تشكل النجوم تتنبأ بوجود ثقوب سوداء ذات كتل ضمن نطاق “فجوة الكتلة” التي لا يمكن أن تتشكل مباشرة من مثل هذه الوفيات النجمية.
وقال كوتس: “مع هذه الملاحظات يبدو الآن ممكنا”. ويقول إنه ربما يحتاج علماء الفلك إلى تعديل النماذج – أو ربما “قد يكون لدينا بالفعل تطور أكثر تعقيدًا لنجم نيوتروني ضخم تطور إلى ثقب أسود”.
وقال “من الصعب معرفة ذلك من هذا المثال”.
في أوائل عام 2020أعلن علماء الفلك عن أول اكتشاف نهائي لموجات الجاذبية الناتجة عن تصادم يتضمن بقايا نجمية في نطاق فجوة الكتلة. ومع ذلك، لم يتمكن فريق الاكتشاف من تصنيف الجسم بثقة في ذلك الوقت، سواء كان أكبر نجم نيوتروني معروف أو أصغر ثقب أسود معروف.
أما بالنسبة للاكتشاف الأخير، فيقول علماء الفلك إنه نظرًا لأن كاشف LVK واحد فقط كان يسجل البيانات عند اكتشاف الإشارة، فلم يتمكنوا من تحديد مكان تجمع الأجسام الضخمة في السماء. ومع ذلك، فقد أثار هذا الاكتشاف الآمال في أن العديد من الأجسام الفضائية الأخرى تنتظر اكتشافها.
وقالت هيذر فانغ، الباحثة في مرصد LIGO في جامعة كولومبيا البريطانية لموقع Space.com: “هناك الكثير من الإمكانات”.
وبعد استراحة صيانة قصيرة، استأنفت كاشفات LVK قياس التموجات في الزمكان في 10 أبريل. يتوقع فريق LIGO رصد 200 إشارة من موجات الجاذبية بحلول فبراير 2025، بما في ذلك تلميحات لبعض الأجسام الموجودة في نطاق فجوة الكتلة بعيد المنال.
ال اكتشاف تم تقديمه في اجتماع الجمعية الفيزيائية الأمريكية يوم الجمعة (5 أبريل) وهو في انتظار مراجعة النظراء.
تحديث المحرر 4/11: هذا هو أول رابط مؤكد بين جسم فضائي كبير ونجم نيوتروني؛ تم اكتشاف صلة بين الثقوب السوداء والنجوم النيوترونية في الماضي. تم تحديث هذه المقالة لتعكس ذلك.
