الخميس، 25 فبراير 2016

ثقبان أسودان نجميان أصدرا الموجات الثقالية

أصبح من المعروف وعلى نطاق واسع أن الموجات الثقالية، التي اُكتشفت بواسطة المرصد  ليغو، مرصد الموجات الثقالية المتداخلة ليزرياً (Laser Interferometer Gravitational-Wave Observatory)، تولدت عندما دار ثقبين أسودين حول بعضهما واندمجا.
على أي حال، هنالك جانب مثير آخر لهذا الاكتشاف – والذي يُعّد أمر غامض لم يتمكن العلماء من تفسيره- وهو أن الاصطدام قد يتبعه انفجار مضيء من أشعة كاما.
بطن الوحش
لم يتوقع أحد هذا الانفجار المشرق لأشعة كاما المصاحب لاندماج ثقب أسود. في الواقع، لا يمكن للثقوب السوداء المنفردة  توليد الأشعة. بدلاً من هذا، تُفرغ الثقوب السوداء مسافة من الفضاء عندما تدور حول بعضهما البعض.
على الرغم من رصد تليسكوب فيرمي الفضائي لأشعة كاما (Fermi gamma-ray space telescope) لهذا الثوران من أشعة غاما بعد 0,4 ثانية بعد وصول الموجات الثقالية التي رصدها ليغو إلى الأرض، إلا إنه ليس من الواضح ما إذا كان الحدث نفسه هو ما أثار كلا الإشارتين، ولكن وجد فريق فيرمي أن احتمالية المصادفة كانت 0,0022.
"بدى كل شيء كثوران في أشعة غاما لمدة قصيرة في الإشارة التي تلقيناها"، هذا ما قاله فاليري كونوتون، من فريق فيرمي. وأضاف "تعتبر هذه معضلة حقيقية لأنك لا تتوقع هذه الإشارة من اندماج ثقبين أسودين".
يعتقد آفي لوب، من جامعة هارفارد (Harvard University)، أنه يملك تفسيراً ومفاده أن الثقبين الأسودين ربما تكونا واندمجا داخل نجم أكبر بمئات المرات من شمسنا. وهو ما قد يفسر هذا الانبعاث الكبير لأشعة كاما. ويقول "الأمر مشابه لحالة إمرأه حامل بتوأم في بطنها"، وبمجرد اندماج هذين الثقبين فإن مركز النجم ينهار ويثير إشعاعات هائلة من أشعة غاما.
بطبيعة الحال، سيولد هذا ثقب أسود واحد. ولكن إذا كان النجم يدور بسرعة هائلة فستمدد قوة الطرد المركزي المركز المنهار ليكون بشكل مشابهة لعتلة الأثقال (الدمبل). وفي نهاية المطاف، سيستقر الدمبل في مركزين يستمر كل واحد منهما بالانهيار إلى أن يكوّن ثقب أسود.

 أفكار جديدة
من المهم أن نلاحظ أن كل هذا مجرد فرضية –ومن المبكر جداً اختبار مدى صحتها. أما الأن لا يمتلك العلماء أي احتمالية بديلة.
"الطريقة الوحيدة لتفسير إشارات فيرمي هي إحاطة الثقبين الأسودين بالكثير من المواد الكثيفة والطريقة الوحيدة للفعل ذلك هي، بحسب فكرة لوب، وضعها داخل نجم"،
هناك احتمالية أخرى هي أن أشعة كاما غير موجودة. حيث قام علماء بتحليل بيانات أشعة غاما من المركبة الفضائية الأوربية إنتيغرل (INTEGRAL). لم يؤكدوا تماماً ما توصل إليه فريق فيرمي، واستنتجوا أن إشارات أشعة غاما لم تكن حقيقية. على أي حال،  هذا لا يعني أنه قد تتولد إشارات حقيقية بالتزامن مع حدث ليغو في المستقبل، حسب ما قال لوب.
ويضيف "يجب أن لا يكون لدينا حكم مسبق بأن الثقوب السوداء الثنائية لا تترك أي بصمة كهرومغناطيسية دائما".

المصدر نيو ساينتست