اكتشاف ناسا إشاراتٍ غريبةٍ قادمةٍ من مصدر الموجات الثقالية

كتابة: بيك كرو.
ترجمة: محمد حبشي.
مراجعة: عبدالحميد شكري.




في أقل من نصف ثانيةٍ بعد اكتشاف أول دليلٍ مباشرٍ على وجود الموجات الثقالية في الرابع عشر من سبتمبر لعام 2015مـ، سُجلت إشارةٌ باهتةٌ وقصيرةٌ جداً بواسطة مرصد فيرمي التابع لوكالة ناسا آتيةٌ من نفس المنطقة في الفضاء.

إن اكتشاف جسيماتٍ للضوء ذات طاقةٍ عاليةٍ تسمى بأشعة جاما منبثقةً من اندماج ثقبٍ أسود في المنطقة لن يساعد العلماء في تحديد مصدر الموجات الثقالية بشكلٍ دقيقٍ وحسب، ولكن سيكون له تأثيرٌ هائلٌ على فهمنا للفيزياء الأساسية التي تحكم كوننا إذا تم تأكيده.

أوضحت ناسا أن “اكتشاف أشعة جاما الناتجة عن اندماج ثقبٍ أسود سيكون اكتشافاً تاريخياً، لأنه من المتوقع أن اندماج ثقبٍ أسود سيتم بشكلٍ نظيفٍ، أي من دون إصدار أيّ نوعٍ من الضوء”.

أولاً، إليك ما نعرفه. في الرابع عشر من سبتمبر، تمكن مرصد كشف تداخل الموجات الثقالية بالليزر (ليغو) في ولايتي واشنطن ولويزيانا من التقاط أول دليلٍ مباشرٍ على وجود الموجات الثقالية التي تنبأ بها آينشتاين، وترجع الى اندماج ثقبين أسودين (تدعى بالثقوب السوداء الثنائية) منذ حوالي 1.3 مليار عامٍ.

كان هذا الاكتشاف مهماً لسببين، كما ذكرت فيونا ميكدونالد لنا في وقتٍ سابقٍ من هذا العام: “كان هذا الحدث ضخماً جداً لدرجة أنه أحدث تشوهاتٍ ملحوظةً في نسيج الزمكان، مما أحدث تموجاتٍ انتشرت عبر الكون حتى وصلت إلينا أخيراً في العام الماضي، وهذا يعد في حد ذاته أمراً كبيراً نظراً لأن لم يقم أحدٌ برصد اندماج ثقوبٍ سوداء ثنائيةٍ من قبل”.

أعلن الباحثون في وكالة ناسا لتوّهم أنهم رصدوا شيئاً غريباً أيضاً في الرابع عشر من سبتمبر وهو اندفاعٌ خافتٌ جداً لأشعة جاما والذي حدث بعد نصف ثانيةٍ فقط من حدوث الموجات الثقالية، وفي نفس المنطقة من الفضاء. فهل ما حدث كان صدفةً؟ لا نستبعد ذلك حتى الآن، ولكن ناسا تقول أن هناك فرصةً بنسبة 0.2 في المائة لحدوث هذين الحدثين بشكلٍ عشوائيٍّ في نفس الوقت وفي نفس المكان.

إن هذا الاكتشاف، والذي تم رصده بواسطة مراقِب انفجار أشعة جاما في مرصد فيرمي الفضائي لأشعة جاما التابع لوكالة ناسا، سوف يساعد العلماء على أقل تقديرٍ في معرفة أين حدث اندماج الثقب الأسود بالضبط قبل 1.3 مليار عامٍ والذي أنتج الموجات الثقالية.

وكما أوضحت وكالة ناسا:

“تمتلك مراصد الموجات الثقالية في الوقت الحالي رؤيةً ضبابيةً نسبياً. فبالنسبة لحدث سبتمبر والذي سُميّ بجي دبليو1509الرابع عشر تيمناً بموعد حدوثه، فإنه يمكن لعلماء مرصد ليغو أن يتتبعوا المصدر فقط من خلال قوسٍ من السماء يمتد على مساحة حوالي 600 درجةٍ مربعةٍ، ويمكننا مقارنتها بمساحة زاويةٍ على الأرض التي تحتلها حدود الولايات المتحدة الأمريكية.

وبافتراض أن مراقب انفجار أشعة جاما مرتبطٌ بهذا الحدث، فإن دمج موضعة مراقب انفجار أشعة جاما وصورة مرصد فيرمي للأرض سيقلل من المنطقة التي يقوم مرصد ليغو بالبحث فيها بحواليّ الثلثين، أيّ إلى 200 درجةً مربعةً”.

لكن حقيقة أن الضوء انبعث من اندماج ثقبٍ أسود كما يبدو قد تدفعنا لإعادة التفكير بشكلٍ هائلٍ في واحدةٍ من أكثر الأحداث عنفاً والأعلى طاقةً في الكون المعروف. لماذا؟ حسناً، لتوليد الضوء فإننا بحاجةٍ إلى الغاز، ولا يجب أن يكون هناك غازٌ حول ثقبين أسودين على وشك الاندماج، لأنه من المفترض أنه تم ابتلاعه (الغاز) بواسطة أحد الثقبين بفترةٍ طويلةٍ قبل تصادم الثقبين الأسودين ببساطةٍ.

حالياً هناك احتمالين؛ الأول أن انفجار أشعة جاما كان مصادفةً بالفعل ولا علاقة له بحدث جي دبليو1509الرابع عشر حيث اندمج ثقبٌ أسود ونتج عنه الموجات الثقالية التي تم رصدها في الرابع عشر من سبتمبر. والثاني هو أن اندماجات الثقوب السوداء يمكن أن ينتج عنها انبعاثٌ ملحوظٌ لأشعة جاما، وهذا يعني أنه علينا أن نعيد النظر في القوانين التي تحكم ما يمكن للثقوب السوداء أن تبتلعه ومتى يمكنها ذلك.

يقول أحد أعضاء فريق مراقِب انفجار أشعة جاما فرانسيس ريدي من موقع فيز: “يعد هذا اكتشافاً محيراً مع وجود فرصةٍ ضئيلةٍ بكونه إنذاراً كاذباً، ولكن قبل أن نبدأ بإعادة كتابة المقررات الدراسية سنحتاج لرؤية المزيد من الانفجارات المرتبطة بالموجات الثقالية الآتية من اندماج الثقوب السوداء”. وسنحتاج الآن إلى معرفة أي جسيمات الغاز يمكنها الهرب من سحب الثقوب السوداء؟ وسيكون ذلك مذهلاً بالفعل.




المصدر: (sciencealert)
بيك كرو (BEC CREW)
مرصد فيرمي التابع لوكالة ناسا (NASA’s Fermi Telescope)
أشعة جاما (gamma rays)
الموجات الثقالية (gravitational wave)
مرصد كشف تداخل الموجات الثقالية بالليزر (ليغو) (Laser Interferometer Gravitational-Wave Observatory (LIGO))
واشنطن (Washington)
لويزيانا (Louisiana)
فيونا ميكدونالد (Fiona MacDonald)
مراقِب انفجار أشعة جاما (Gamma-ray Burst Monitor (GBM))
مرصد فيرمي الفضائي لأشعة جاما التابع لوكالة ناسا (NASA’s Fermi Gamma-ray Space Telescope)
جي دبليو1509الرابع عشر (GW1509الرابع عشر)
فرانسيس ريدي (Francis Reddy)
موقع فيز (Phys.org)

Website Comments

  1. مريم

    شكرا لكم على جهودكم في نقل هذه العلوم لنا، جعلها الله في ميزان حسناتكم.