اكتشاف اندماج غير عادي بين ثقبين أسودين

ورغم أن كتلة هذا الثقب الأسود لا يمكن مقارنتها بالثقوب السوداء الهائلة، التي يمكن أن تكون كتلتها عشرات الآلاف إلى مليارات المرات كتلة الشمس وتقع في مراكز المجرات، فإن "هذا اندماج غير عادي ومثير للاهتمام إلى حد ما"، بحسب علماء الفلك الكنديين.

في 23 نوفمبر/تشرين الثاني 2023، ضربت موجات ناتجة عن اندماج ثقبين أسودين عملاقين الأرض، والتقطها فريق ليغو-فيرغو-كاغرا (مجموعة متخصصة في رصد مثل هذه الاندماجات باستخدام موجات الجاذبية). هذه الثقوب السوداء ضخمة، إذ تبلغ كتلتها 100 و140 ضعف كتلة الشمس.

وقد تراوحت كتلة معظم الاندماجات من هذا النوع التي تم رصدها حتى الآن باستخدام الموجات الثقالية بين 10 إلى 40 مرة كتلة الشمس، ولكن هذا الاندماج مميز حقا لأن الثقب الأسود ضخم للغاية، وفقا لما قالته صوفي بيني، وهي زميلة ما بعد الدكتوراه في معهد كاليفورنيا للتكنولوجيا وعضو في الفريق.

الفريق الذي رصد الموجات الثقالية لأول مرة قبل عشر سنوات، رصد أكثر من 300 حدث منذ ذلك الحين. لكن هذا الحدث هو الأكبر حتى الآن، وأكبر بكثير.

ومن بين الاكتشافات المثيرة للاهتمام الأخرى لهذا الاندماج - المسمى GW231123 - أن زوج الثقوب السوداء يبدو وكأنه يدور بسرعة كبيرة للغاية.

قال تشارلي هوي من جامعة بورتسموث إن الثقوب السوداء سريعة الدوران تقترب من الحدود التي تسمح بها نظرية النسبية العامة لألبرت أينشتاين. وهذا ما صعّب نمذجة الإشارات وتفسيرها. تُعدّ هذه دراسة حالة قيّمة لتطوير الأدوات النظرية للبشرية.

توجد ثقوب سوداء هائلة، قد تصل كتلتها إلى عشرات الآلاف أو مليارات المرات كتلة الشمس، وتقع في مركز المجرات. على سبيل المثال، يوجد في مجرة ​​درب التبانة ثقب أسود مركزي، يُسمى القوس أ* (Sgr A*)، وتبلغ كتلته حوالي 4 ملايين مرة كتلة الشمس.

هناك أيضًا ثقوب سوداء ذات كتلة نجمية، تتراوح كتلتها بين بضعة أضعاف كتلة الشمس وعشرات، بل مئات، كتلتها. تتشكل هذه الثقوب عندما ينفد وقود نجم ضخم وينفجر انفجارًا هائلًا، وهو ما يُعرف بالمستعر الأعظم.

ولكن هناك أيضًا ثقوب سوداء تقع في مكان ما بينهما، تُسمى الثقوب السوداء المتوسطة. وقد ثبت أن العثور على هذه الثقوب السوداء المتوسطة صعب على علماء الفلك. يقع هذا الاندماج الجديد ضمن ما يُطلق عليه علماء الفلك "فجوة الكتلة" بين الثقوب السوداء ذات الكتلة النجمية والثقوب السوداء فائقة الكتلة.