أضخم تصادم بين ثقبين أسودين يربك علماء الفيزياء: هل ما رأوه ممكن فعلاً؟

يبدو أن الحدود القصوى للفيزياء الكونية تستمر في التوسع — أو بالأحرى، الانفجار. في اكتشاف حديث ومثير للجدل، أعلن علماء من مرصد LIGO أنهم سجلوا موجة جاذبية ناتجة عن تصادم مذهل بين ثقبين أسودين، يُعتقد أنه الأكبر على الإطلاق من نوعه. هذا الحدث الكوني، المسمى GW231123، أنتج ثقبًا أسود جديدًا تزيد كتلته عن 225 ضعف كتلة الشمس، محطمًا الرقم القياسي السابق البالغ 140 كتلة شمسية.

حدث “مستحيل” نظريًا

وفقًا للفيزيائي مارك هانام، هذا النوع من الثقوب السوداء ببساطة “لا يجب أن يكون موجودًا” وفقًا لنماذج تطور النجوم التقليدية. عند بلوغ النجوم أحجامًا معينة، من المتوقع أن تنفجر فيما يسمى بـ الانفجار الزوجي غير المستقر (Pair-instability Supernova)، الذي يدمر النجم كليًا دون أن يترك أي بقايا، ناهيك عن ثقب أسود.

“إنها أكبر كتلة رصدناها في نظام ثنائي من الثقوب السوداء باستخدام موجات الجاذبية”، يقول هانام، مضيفًا أن الاكتشاف يشكل تحديًا حقيقيًا لنظرياتنا حول تكون الثقوب السوداء.

كيف تم رصد التصادم؟

رُصد الحدث لأول مرة في نوفمبر 2023، واستمرت موجة الجاذبية الناتجة عنه لجزء من الثانية فقط، لكنها كانت كافية لتحليل خصائص الثقوب السوداء الأصلية، والتي كانت تزن 137 و103 كتل شمسية على التوالي. هذا يعني أن أحدهما – أو كليهما – يقع ضمن ما يسمى “فجوة الكتلة العليا”، وهي نطاق كتل يُفترض أنه لا يمكن للثقوب السوداء النجومية الوصول إليه.

فرضيات بديلة: ولادة من اندماجات سابقة؟

مع استبعاد النظريات التقليدية، يقترح البعض أن هذه الثقوب السوداء تشكلت من اندماجات سابقة لثقوب أصغر، في بيئات مكتظة مثل المجرات الكروية أو العناقيد النجمية. هذا النموذج يسمى hierarchical merger، وقد يفسر الكتل الهائلة المكتشفة.

سرعات دوران مذهلة

ليست الكتلة فقط هي ما أربك العلماء، بل أيضًا السرعة الدورانية الهائلة للثقوب السوداء. حيث يدور الأكبر بسرعة تعادل 90% من الحد النظري الأعلى المسموح به في نظرية أينشتاين، بينما يدور الآخر بسرعة 80%. هذه السرعات تساوي ما يقارب 400,000 مرة سرعة دوران الأرض، ما يجعل الإشارة الناتجة عنها صعبة النمذجة والتحليل.

تحدٍّ نظري مستمر

يشير العلماء إلى أن فهم هذا التصادم سيستغرق سنوات من البحث والتحليل، مع احتمالية أن يقود هذا الحدث إلى إعادة صياغة فهمنا لنشأة الثقوب السوداء والفيزياء الفلكية بشكل عام.

لماذا يُعد هذا الاكتشاف مهمًا؟

• توسيع فهمنا لتطور النجوم العملاقة.

• إعادة النظر في وجود فجوات الكتلة في النماذج الفلكية.

• تعزيز قدرة العلماء على رصد أحداث كونية عبر موجات الجاذبية.

• تحسين النماذج الرياضية لفهم سلوك الثقوب السوداء الدوارة.

المصدر:- Futurism