تم رصد أضخم اصطدام للثقوب السوداء تم اكتشافه على الإطلاق من قبل فريق ليغو-فيرغو للتعاون العلمي (LIGO-Virgo scientific collaboration) الذي يضم علماء من الجامعة الوطنية الأسترالية (Australian National University)، ونُشرت نتائج هذا الرصد في دورية فيزيكال ريفيو ليترز (Physical Review Letters) يوم 2 سبتمبر/أيلول الجاري.
جاءت إشارة موجة الجاذبية القصيرة (GW190521) التي تم التقاطها بواسطة مرصدي ليغو وفيرغو لموجات الجاذبية في الولايات المتحدة وأوروبا يوم 21 مايو/آيار من العام الماضي، من ثقبين أسودين عملاقين شديدي الدوران يبلغ وزنهما 85 مرة و66 مرة كتلة الشمس، على التوالي.
مكانس الكون
لكن هذا ليس هو السبب الوحيد الذي يجعل هذا النظام مميزا للغاية. إذ يعتبر أكبر هذين الثقبين الأسودين "مستحيلا". حيث يتوقع علماء الفلك أن النجوم التي تتراوح كتلتها بين 65 و130 ضعف كتلة الشمس تخضع لعملية تسمى عدم الاستقرار الزوجي، مما يؤدي إلى تفجر النجم، دون ترك أي شيء وراءه.
مع كتلة تبلغ 85 كتلة شمسية، يسقط الثقب الأسود الأكبر بشكل مباشر في هذا النطاق المحظور والمشار إليه بالفجوة الكتلية العليا للثقب الأسود، ويجب أن يكون "مستحيلا". إذن، إذا لم يكن ناتجا عن انهيار نجم، فكيف تشكّل؟
قالت البروفيسورة سوزان سكوت من كلية أبحاث الفيزياء في جامعة أستراليا الوطنية، وهي مؤلفة مشاركة في المنشور، "نعتقد أن الثقوب السوداء هي المكانس الكهربائية للكون. فهي تمتص كل شيء في مساراتها بما في ذلك سحب الغاز والنجوم".
"إنها تمتص أيضا ثقوبا سوداء أخرى ومن الممكن إنتاج ثقوب سوداء أكبر وأكبر من خلال الاصطدامات المستمرة للأجيال السابقة من الثقوب السوداء. وربما يكون الثقب الأسود "المستحيل" الأثقل في تصادمنا المكتشف قد نتج بهذه الطريقة".
اندمج الثقبان الأسودان عندما كان عمر الكون حوالي 7 مليارات سنة فقط، وهو ما يقرب من نصف عمره الحالي. وشكلا ثقبا أسودا أكبر يزن 142 ضعف كتلة الشمس، وهو أكبر ثقب أسود تم رصده على الإطلاق من خلال ملاحظات موجات الجاذبية.
لثقوب السوداء متوسطة الكتلة
تسمى الثقوب السوداء ذات الكتلة من 100 إلى 100 ألف كتلة شمسية بالثقوب السوداء متوسطة الكتلة "آي إم بي إتش إس" (IMBHs). وهي أثقل من الثقوب السوداء ذات الكتلة النجمية ولكنها أخف من الثقوب السوداء الهائلة الموجودة غالبا في مراكز المجرات.
لم تكن هناك ملاحظات كهرومغناطيسية قاطعة للثقوب السوداء متوسطة الكتلة في النطاق الكتلي من 100 إلى 1000 كتلة شمسية.
تقول البروفيسورة سكوت، وهي أيضا كبيرة الباحثين في مركز تميز إيه آر سي لاكتشاف موجات الجاذبية (أوزغراف) (ARC Centre of Excellence for Gravitational Wave Discovery) أو (OzGrav) "نحن متحمسون للغاية لتحقيق أول ملاحظة مباشرة لثقب أسود في هذا النطاق الكتلي. كما رأينا كيف تشكل، مؤكدين أنه يمكن إنتاج ثقب أسود متوسط الكتلة من خلال دمج اثنين من الثقوب السوداء الصغيرة".
وتشير دراسة حديثة أخرى إلى أن العلماء الذين يستخدمون مرفق زويكي الانتقالي التابع لمعهد كاليفورنيا للتكنولوجيا (Caltech's Zwicky Transient Facility) قد يكونون قد رصدوا توهجا ضوئيا من الاصطدام. وهو أمر مثير للدهشة، لأن الثقوب السوداء واندماجاتها عادة ما تكون مظلمة بالنسبة للتلسكوبات.
ملء فجوات كتل الثقوب السوداء
قال باحث ما بعد الدكتوراه في أوزغراف الدكتور فيشالي أديا من جامعة أستراليا الوطنية "هناك عدد من البيئات المختلفة التي يمكن أن يتشكل فيها هذا النظام المكون من ثقبين أسودين، ومن المؤكد أن قرص الغاز المحيط بالثقب الأسود الهائل هو أحد هذه البيئات".
ويضيف "لكن من الممكن أيضا أن يكون هذا النظام يتكون من ثقبين أسودين بدائيين تكونا في بدايات الكون".
"كل ملاحظة نجريها لتصادم ثقبين أسودين تعطينا معلومات جديدة ومدهشة حول حياة الثقوب السوداء في جميع أنحاء الكون".
المصدر : الصحافة الأسترالية + الصحافة الأميركية