إشارة مثيرة قادمة من جسم ضخم وغامض في الفضاء

تلقى العلماء إشارة موجة جاذبية "مثيرة للغاية" من الفضاء البعيد، ويعتقد أن الإشارة، التي عثر عليها العلماء الذين اكتشفوا تموجات بنسيج الزمكان في الفضاء، قد حدثت عندما اندمج نجم نيوتروني مع جسم غامض، وهذا الجسم مفيد جدا بالنسبة للعلماء لأنه يعتقد أن كتلته تتراوح بين 2.5 إلى 4.5 مرة كتلة شمسنا، مما يضعه في "فجوة الكتلة".

تشير هذه الفجوة إلى النطاق بين أثقل نجم نيوتروني معروف وأخف ثقب أسود معروف، أي ما بين ضعفي وخمسة أضعاف كتلة شمسنا، حيث يقع عدد قليل جدًا من الأجسام في هذا النطاق، ولا يعرف العلماء سوى القليل جدًا عن طبيعتها وكيف يمكن أن تتشكل.

ولا يعرف العلماء ماهية الجسم المكتشف حديثا، والذي يقع على بعد 650 مليون سنة ضوئية. ويأملون أن يساعد المزيد من الفحص لأحداث مماثلة في توضيح اللغز وشرح ماهيته وكيف يمكن أن يكون قد تشكل.

تم استلام الإشارة المعروفة الآن باسم GW230529 في مايو 2023، وهذه هي المرة الأولى التي يتم فيها استخدام موجات الجاذبية للعثور على جسم موجود في فجوة الكتلة مقترنًا بنجم نيوتروني.

ويعتقد الباحثون أن الجسم الغامض الآخر يمكن أن يكون ثقبًا أسود، لكنهم لا يستطيعون التأكد من ذلك، قالوا إنه "حدث مثير للغاية" يبدو أنه نتج عن جسمين مدمجين، حيث يشير العلماء إلى ظواهر كثيفة مثل الثقوب السوداء.

ثقوب سوداء أم نجوم نيترونية في الفضاء 

وحتى الآن لم يتمكن العلماء من التحديد على وجه اليقين ما إذا كانت الأجسام المُدمجة هي ثقوب سوداء أو نجوم نيوترونية، لأن إشارة موجة الجاذبية لا توفر معلومات كافية.

ومع ذلك، فمن المحتمل جدًا أن يكون هذا اندماجًا بين ثقب أسود ونجم نيوتروني. وفي كلتا الحالتين، نحن واثقون تمامًا من أن الجسم الأثقل يقع ضمن فجوة الكتلة، حيث يقدم تحليلنا بالفعل رؤى مهمة، مما يسمح لنا بتحسين فهمنا للعمليات الفيزيائية الفلكية وراء عمليات الاندماج هذه.

تم هذا الاكتشاف من خلال تعاون LIGO-Virgo-KAGRA، الذي يستخدم ثلاثة أجهزة كشف مختلفة موزعة حول العالم لمراقبة الاضطرابات في الزمكان التي تحدد موجات الجاذبية. جاءت الإشارة الأخيرة قرب نهاية آخر عملية مراقبة في العام الماضي.

وسيبدأ هذا التشغيل مرة أخرى الأسبوع المقبل، بعد أن تم إيقافه مؤقتًا للصيانة، وسيستمر حتى العام المقبل. وقد اكتشف الباحثون بالفعل حوالي 80 «حدثًا مهمًا مرشحًا» آخر، ويأملون أن يؤدي هذا العمل إلى مزيد من المعلومات حول الفجوة الجماعية والكون على نطاق أوسع.

استخدم العلماء الآن موجات الجاذبية للحصول على ما يقرب من 200 قياس لكتلة الأجسام المدمجة، حيث تم العثور على اندماج واحد آخر فقط يُعتقد أنه تضمن جسمًا مضغوطًا ذا فجوة كبيرة - الإشارة المعروفة باسم GW190814، والتي تم الإبلاغ عنها في عام 2020، ويُعتقد أنها جاءت من ثقب أسود اندمج مع جسم أثقل من جسم أكبر، وهو أثقل النجوم النيوترونية المعروفة.