أول قياس كامل.. موجات الجاذبية تكشف اندفاع ثقب أسود بعد اندماج كوني

ثقب أسود حديث الولادة سرعة واتجاه الاندفاع من خلال موجات الجاذبية

في إنجاز هائل يخص ثقب أسود حديث الولادة سرعة واتجاه الاندفاع، نجح علماء الفلك في قياس حركة هذا الجسم الكوني لأول مرة بدقة متناهية؛ وذلك بعد اندفاعه بعيدًا نتيجة اندماج ثقبين أسودين ضخمين. جاء هذا الاكتشاف الفريد من خلال دراسة موجات الجاذبية، وهي تموجات في نسيج الزمكان تنبأ بها أينشتاين قبل أكثر من مئة عام، والتي رُصدت تقنيًا للمرة الأولى عام 2015 عبر مرصد LIGO الشهير.

تفاصيل قياس ثقب أسود حديث الولادة سرعة واتجاه الاندفاع بدقة غير مسبوقة

في دراسة حديثة نشرت في مجلة Nature Astronomy، حلل فريق بحثي من إسبانيا بيانات الحدث الفلكي GW190412، وهو اندماج نادر بين ثقبين أسودين غير متساويي الكتلة وقع عام 2019. هذا التحليل أتاح وصف حركة الثقب الأسود الناتج بدقة كاملة لأول مرة، حيث استطاع الباحثون قياس كل من سرعة واتجاه اندفاعه.

أظهرت النتائج أن الثقب الأسود الحديث الولادة اندفع بسرعة تفوق 50 كيلومترًا في الثانية، أي ما يعادل أكثر من 112 ألف ميل في الساعة، سرعة مذهلة تخول له الهروب من التجمع النجمي الكثيف الذي نشأ فيه. هذا الإنجاز العلمي يُعتبر أول قياس متكامل لظاهرة “ركلة” الثقب الأسود التي تحدث بعد الاندماج، مما يفتح آفاقًا جديدة لفهم ديناميكيات هذه الأجسام الغامضة.

الأبعاد الفلكية لدراسة ثقب أسود حديث الولادة سرعة واتجاه الاندفاع

يرى العلماء أن قياس ثقب أسود حديث الولادة سرعة واتجاه الاندفاع يشكل نقطة تحول مهمة في علم فلك الثقوب السوداء، إذ يمكن بناء الحركة ثلاثية الأبعاد لمثل هذه الأجسام عبر تحليل تموجات الزمكان فقط. وأوضح كوستاف تشاندرا من جامعة بنسلفانيا أن هذا الاكتشاف يعد من الظواهر القليلة التي يقدم فيها العلم إمكانية إعادة تشكيل الحركة المكانيّة لجسم باستخدام بيانات موجات الجاذبية وحدها.

كما تفتح هذه القياسات مجالًا لربط موجات الجاذبية بظواهر ضوئية يمكن رصدها عندما يعبر الثقب الأسود الغاز المحيط به. ويصف تشاندرا هذا الإنجاز بأنه “برهان مذهل على ما تبوح به موجات الجاذبية”، مما يعزز مكانتها كأداة لاكتشاف أسرار الكون الخفية.

أهمية ربط موجات الجاذبية بإشارات مضيئة عبر قياس ثقب أسود حديث الولادة سرعة واتجاه الاندفاع

الملخص الصحفي المرافق للدراسة أشار إلى أن إعادة بناء الحركة ثلاثية الأبعاد لثقب أسود حديث الولادة سرعة واتجاه الاندفاع يوفر أدوات جديدة لفهم كيفية تطور هذه الأجسام الكونية الغامضة، كما يمكن أن يساعد مستقبلاً في دمج الإشارات الجاذبية مع الإشارات الكهرومغناطيسية المنبعثة من اندماجات الثقوب السوداء.

• تحليل بيانات اندماج الثقوب السوداء غير المتساوية في الكتلة
• قياس سرعة اندفاع الثقب الأسود الوليد بأكثر من 50 كم/ثانية
• تحديد اتجاه اندفاع الثقب الأسود بدقة لأول مرة
• إعادة بناء الحركة ثلاثية الأبعاد باستخدام موجات الجاذبية
• ربط موجات الجاذبية بالظواهر الضوئية في الفضاء

هذا الاكتشاف يعكس ثورة علمية حقيقية في فهمنا للثقوب السوداء، ويُبرز أهمية موجات الجاذبية كنافذة جديدة على أسرار الكون العميقة، ما يعزز فرص توثيق وتفسير الظواهر الكونية التي ظلت مجهولة لفترة طويلة.