تسليم الفنان اندماج ثنائي نيوتروني ثنائي.
(الصورة: © National Science Foundation / LIGO / Sonoma State University / A. Simonnet)
هونولولو - للمرة الثانية على الإطلاق ، رصد مرصد موجات التداخل بالليزر (LIGO) اثنين من بقايا النجوم فائقة التحلل المعروفة باسم النجوم النيوترونية تتحطم معًا بعنف. ال موجة جاذبية يبدو أن الحدث قد تم إنشاؤه بواسطة كيانات ضخمة بشكل خاص تتحدى نماذج علماء الفلك للنجوم النيوترونية.
صنع ليغو التاريخ قبل عامين ونصف، عندما اكتشف المرصد أول زوج من النجوم النيوترونية - أشياء بحجم المدينة تُركت عندما يموت نجم عملاق - تدور حول بعضها البعض ثم تندمج. عندما تدور الأجسام الثقيلة للغاية وتحطم بهذه الطريقة ، فإنها تخلق تموجات في نسيج الزمكان ، وتم بناء LIGO خصيصًا لالتقاط هذه الأشياء.
تمت ملاحظة الحدث الجديد في 25 أبريل 2019 ، خلال جولة المراقبة الثالثة لـ LIGO ، والتي لا تزال جارية. قرر فريق ليجو أن الكتلة الإجمالية لل النجم النيوتروني كان الزوج 3.4 مرة من شمس الأرض.
لم تشهد التلسكوبات قط زوجًا من النجوم النيوترونية بكتلة مجمعة أكبر من 2.9 مرة من كتلة الشمس.
قالت كاترينا تشاتزيوانو ، عالمة الفلك في معهد فلاتيرون في مدينة نيويورك ، خلال مؤتمر صحفي يوم الإثنين (6 يناير) هنا في الاجتماع 235 للفلكي الأمريكي ، "من الواضح أن هذا أثقل من أي زوج آخر من النجوم النيوترونية. المجتمع في هونولولو.
لا يستطيع الباحثون استبعاد أن الكيانات المندمجة كانت في الواقع خفيفة الوزن الثقوب السوداء وأضافت أو ثقب أسود يقترن بنجم نيوتروني. لكن الثقوب السوداء لمثل هذه القامة الصغيرة لم تتم ملاحظتها من قبل أيضًا.
وقال شاتزيانو إن سبب فشل التلسكوبات السابقة في الكشف عن أزواج النجوم النيوترونية ، لا تزال هذه الكتلة الضخمة لغزا. ولكن الآن بعد أن علم الفلكيون بوجود مثل هذه الوحوش ، سيكون الأمر متروكًا للمنظرين لتفسير سبب ظهور هذه الأشياء فقط في كاشفات موجات الجاذبية. أ ورقة مع النتائج التي توصل إليها فريقها من المقرر أن تظهر في رسائل مجلة الفيزياء الفلكية.
عندما يستشعر ليجو اكتشافًا محتملاً ، يرسل المرصد تنبيهًا إلى المجتمع الفلكي الأوسع ، ويقوم هؤلاء الباحثون على الفور بتدريب التلسكوبات المتاحة على الفور في السماء التي تحددها المرافق على أمل التقاط وميض كهرومغناطيسي. بعد أول تعريف لـ LIGO لدمج النجم النيوتروني ، أخبر انفجار من أشعة غاما العلماء أن الاندماج حدث في مجرة قديمة على بعد حوالي 130 مليون سنة ضوئية من الأرض. هذا فتح عصر علم الفلك المتعدد، حيث يمكن للباحثين الوصول إلى العديد من مصادر المعلومات حول الأحداث السماوية.
ولكن يبدو أن هذا الحدث الذي تم اكتشافه حديثًا وقع دون انفجار مرئي مصاحب. حتى الآن ، لم تعثر أي فرق أخرى على وميض ضوء انطلق في نفس وقت اندماج نجم النيوترون.
أحد أسباب ذلك هو أنه من بين أجهزة الكشف عن موجات الجاذبية التشغيلية الثلاثة في العالم ، تمكن واحد فقط - منشأة LIGO في ليفينغستون ، لويزيانا - من اكتشاف الحدث. قال باحثون إن مرصد ليجو هانفورد ، واشنطن ، كان غير متصل مؤقتًا في ذلك الوقت ، في حين أن كاشف العذراء الأوروبي ، الموجود بالقرب من بيزا بإيطاليا ، لم يكن حساسًا بما يكفي للقبض على موجات الجاذبية الضعيفة.
تستخدم شبكة LIGO-Virgo عادةً أجهزة الكشف الثلاثة للتحقق من بعضها البعض للتأكد من أن الحدث حقيقي وتثليث الحدث وتحديده في السماء. لذلك ، مع منشأة واحدة فقط ، فإن أفضل ما يمكن للعلماء تحديده هو أن الاندماج حدث على بعد أكثر من 500 مليون سنة ضوئية من الأرض في منطقة تغطي ما يقرب من خمس السماء.
ومع ذلك ، فإن المرافق الثلاثة تعمل لفترة طويلة بما يكفي الآن حتى يتمكن الباحثون من التمييز بدقة بين إشارة وهمية وإشارة حقيقية ، حتى مع وجود كاشف واحد فقط. وقال شاتزيوانو إن الفريق يتفهم مصادر ضجيجه بشكل جيد بما يكفي لأنه "واثق من أن هذه إشارة حقيقية من أصل فيزيائي فلكي".
عندما اندمجت النجوم النيوترونية ، انهارت في ثقب أسود ، لذا اقترح Chatziioannou أن الثقب الأسود العملاق تم إنشاؤه بسرعة بحيث امتص أي ومضات ضوئية صادرة ، مما يفسر احتمال عدم وجود مكون مرئي. وقالت إن الاحتمال الآخر هو أن أي نفاثة للطاقة كانت موجهة ببساطة بعيدًا عن الأرض عندما خرجت من النظام.
سيستمر علماء الفلك في دراسة الحدث ، وكذلك حدوث موجات الجاذبية اللاحقة. في غضون بضعة أسابيع ، من المتوقع أن يتم الكشف عن جهاز كشف جديد في اليابان ، لمساعدة العلماء كشف وتحديد أكثر موجات الجاذبية.
- اكتشاف موجة الجاذبية الملحمية: كيف فعلها العلماء
- "عصر جديد" للفيزياء الفلكية: لماذا تعتبر موجات الجاذبية مهمة جدًا
- تاريخ وبنية الكون (رسم توضيحي)
