أثقل من الشمس بـ 40 مرة: رأى علماء الفيزياء الفلكية ثقوبًا سوداء من “الجيل الثاني”

منذ الاكتشاف الأول لموجات الجاذبية في عام 2015، سجلت أجهزة الكشف LIGO وVirgo وKAGRA مئات الإشارات الصادرة عن اصطدامات الثقوب السوداء. ومع ذلك، وعلى الرغم من وفرة البيانات، ظل السؤال الأساسي في الفيزياء الفلكية مفتوحًا: ما مدى غموض هذه الأشياء بالضبط؟ مزدوج الأجسام الفضائية؟

في الآونة الأخيرة، طبقت مجموعتان مستقلتان من العلماء أساليب نظرية جديدة لتحليل البيانات المتراكمة وتوصلتا إلى نتيجة مشتركة. المنشورات في مجلة رسائل المراجعة الفيزيائية، تثبتيوت: اندماج الثقوب السوداء – غير متجانسةلحن المجموعاتأ. هم وتنقسم إلى مجموعات سكانية فرعية منفصلة، ​​كل منها المتاجر آثار مسارها التطوري الفريد.

تلميحات في الزمكان

في كل مرة يقترب فيها ثقبان أسودان من بعضهما البعض ويندمجان، فإنهما يخلقان تموجات في الزمكان. يحمل معلومات عن كتلتها وسرعتها واتجاه دورانها. لقد تعلم علماء الفلك استخراجها معلومات حول هؤلاءX ملكيات، لكن الصورة العامة ظلت غير مكتملة لفترة طويلة.

والحقيقة هي أن بعض الأنظمة المزدوجة الثقوب السوداء تشكلت من أزواج من النجوم التي عاشت وماتت معًا. يتفق الآخرون بطريق الخطأ في مجموعات النجوم المكتظة بالسكان. لأن يترك هذان المساران آثارًا مختلفة على الكتلة والوزن تناوبكان من الصعب للغاية على العلماء تحديد الأنماط بين مئات الإشارات المتباينة.

طريقان لاكتشاف واحد

الفريق الأول تحت إشراف كايلين بلونكيت من معهد ماساتشوستس للتكنولوجيا (الولايات المتحدة الأمريكية) طور نموذجًا يركز على المعلمتين الأكثر دقة تناوب. وقد جعل هذا من الممكن فهم كيفية ارتباط دوران الثقب الأسود بحركته المدارية. الدراسة الثانيةوالتي ترأسها شاران باناجيري من جامعة موناش (أستراليا).أنا)، اعتمد على نهج مفتوح: سمح العلماء للبيانات نفسها بإملاء عدد المجموعات المخفية دون فرضيات مسبقة.

على الرغم من نقاط البداية المختلفة، اكتشف كلا الفريقين مجموعة من الثقوب السوداء الضخمة بشكل غير عادي والتي برزت في تناقض صارخ. كان وزن كل “وزن ثقيل” حوالي 40 مرة أو أكثر من كتلة شمسنا.

الجيل الثاني من الثقوب السوداء

وجدت مجموعة بلونكيت أن هذه الكواكب العملاقة تدور بسرعة وبشكل فوضوي. وهذا يدل على أنها تشكلت من اندماجات سابقة، وليس من انهيار النجوم العادية. وأكد فريق بانجيري عتبة الكتلة هذه وسرعة الدوران العالية، على الرغم من أنهم أبدوا بعض الحذر في تفسير الأسباب.

مجتمعة، توفر هذه النتائج وهو الدليل الأكثر إقناعا حتى الآن على وجود الثقوب السوداء من “الجيل الثاني”.

يساعد الاكتشاف في الشرح كيف تصل الأشياء مستحيل لنجوم الكتلة و الأحجام وكيف ولدت بذور الثقوب السوداء الهائلة في مراكز المجرات.