«رقصة الموت».. سر اندماج الثقوب السوداء والنجوم النيوترونية| فيديو

في 5 يناير 2020، سمع علماء الفيزياء الفلكية زقزقة من جزء بعيد من الكون، و كان الصوت العابر مختلفًا عن أي صوت سمعوه من قبل، وكان سببه تموج كبير في الزمكان - موجة الجاذبية - التي انتشرت في جميع أنحاء الكون من على بعد أكثر من 900 مليون سنة ضوئية، وغمرت الأرض.
بعد ذلك ب 10 أيام، سمع العلماء «زقزقة» أخرى مماثلة، وقد أزعجت موجات الجاذبية مكشافات الأرض مرة أخرى، وبعد تحليل دقيق، تم تحديد الإشارتين على أنهما تنبثقان من أحداث متطرفة، لم يسبق لها مثيل في الفضاء السحيق، وكانتا اصطدام بين ثقب أسود، ونجم نيوتروني.
والثقوب السوداء والنجوم النيوترونية، هي أجسام غريبة وبقايا لنجوم ميتة، وتتشكل في نهاية حياة النجم، اعتمادًا على مدى ضخامة النجم، كما يعتمد على كيفية اقتراب حياته من نهايته، وإذا كان نجمًا صغيرًا (كائن صغير "أكبر بعشر مرات من شمسنا") فإنه ينهار إلى "نجم زومبي" كثيف بشكل لا يصدق، يُعرف بالنجم النيوتروني، وإذا كان نجمًا أكبر، فإنه ينهار ويتحول إلى ثقب أسود، وكلا الجسمين معروفين ومدروسين جيدًا ، لكنهما لا يزالان يحتويان على العديد من الألغاز.
ولا يمكننا رؤية ما بداخل الثقوب السوداء أو النجوم النيترونية، وهذه سمة من سمات الثقوب السوداء التي نوقشت كثيرًا، علما بأن جاذبية الثقوب السوداء قوية جدًا، لدرجة أنه عندما يتم سحب الضوء إلى الداخل، ويتجاوز ما يسمى بأفق الحدث، ولا يعود أبدًا، لكن العلماء أيضًا لا يعرفون ما يحدث في قلب النجم النيوتروني، إنهم يشتبهون في أن بعض الفيزياء الغريبة حقًا، يمكن أن تحدث داخل كلا الجسمين - ويبدو أن قوانين الفيزياء تنهار بداخلهما.
وتعتبر مراقبة الأجسام عبر موجات الجاذبية "نوعًا من علم الحفريات النجمية"، لأنها يمكن أن تخبرنا عن تاريخها التطوري والبيئات التي تتشكل فيها.
وعندما اكتشف LIGO، في الولايات المتحدة، و Virgo، في إيطاليا، "زقزقة" الفضاء، فإنهما ينظران إلى الوراء عبر الزمن، فيوجد داخل تلك «الزقزقة» مجموعة كاملة من المعلومات، التي يمكن أن تخبر علماء الفيزياء الفلكية عن مدى كتلة الأجسام المتصادمة وطريقة دورانها، وهذه البيانات ضرورية لفهم كيف أصبح الجسمان محبوسين فيما يعرف ب «رقصة الموت» مع بعضهما البعض.
ومن خلال دراسة هذه الأنظمة، نتعرف على الكثير عن حياة وموت الثقوب السوداء، والنجوم النيوترونية في هذه الأنظمة الثنائية.
وGW200105، وهي الزقزقة المكتشفة في 5 يناير 2020، و GW200115، وهي الزقزقة المكتشفة في 15 يناير 2020 هما أحداث متشابهة لكن الكائنات التي تصطدم لها خصائص مختلفة قليلاً، وهذه الأسماء العلمية الخانقة مربكة إلى حد ما، لذلك أطلق عليها العلماء اسم Lenny (GW200105) و Carl (GW200115).
ويقول الباحثون إن «ليني» هو ثقب أسود تبلغ كتلته تسعة أضعاف كتلة الشمس، واصطدم بنجم نيوتروني، تبلغ كتلته حوالي 1.9 مرة كتلة الشمس، بينما «كارل» فهو ثقب أسود تبلغ كتلته ستة أضعاف كتلة الشمس، اندمج مع نجم نيوتروني أكبر بنحو 1.5 مرة، و كلا من ليني وكارل، هما وحشان مختلفان تمامًا في يومنا هذا، فقد حدثت عمليات الاندماج منذ ما يقرب من مليار عام بعيدًا عن الأرض، ولم تصلنا أصوات الزقزقة إلا مؤخرًا.
وعندما نقول "اصطدم" أو "دمج" هنا، فإننا لسنا متأكدين تمامًا مما حدث عندما اجتمع الجسمان أخيرًا لفترة طويلة، دارت حول بعضها البعض، محاصرين بسبب جاذبية كل منهما للآخر، و في النهاية يجتمعون، وتصف عالمة الفيزياء الفلكية سوزان سكوت، «ليني» و«كارل» Lenny و Carl بأنهما "يشبهان إلى حد ما Pac-Man" ، حيث يبتلع الثقب الأسود النجم النيوتروني.