هل اندماج الثقوب السوداء وحده هو ما ينتج الموجات الثقالية ؟ ابتكر فريق من الباحثين في جامعة لشبونة في البرتغال أكثر من محاكاة تشير إلى أن الموجات الثقالية التي اكتُشِفت من قبل الباحثين في المشروع ليجو LIGO والتي يُعتقد أنها قد تنتج بسبب اصطدام اثنين من الثقوب السوداء، يمكنها أن تأتي بسهولة من ثقب دودي Wormhole أو من جرم سماوي آخر يسمى “Gravaster” وهو مشتق من تركيب كلمات Gravitational Vacuum Star و تعني نجم الجاذبية المفرغ وهي كائنات يُعتَقد أن دواخلها مكونة من الطاقة المظلمة، وقد وصف الفريق تفاصيل المحاكاة التي ابتكروها وملاحظاتهم و رؤيتهم في المستقبل في ورقتهم البحثية المنشورة في صحيفة Physical Review Letters.
Credit: V. Cardoso et al., Phys. Rev. Lett. (2016) , via Physics
هذا وقد خلق الباحثون العاملون في المشروع LIGO الكثير من الإثارة في وقت سابق من هذا العام عندما أعلنوا أنهم حققوا أول اكتشاف منفرد للموجات الثقالية.
معظم المتواجدون في هذا المجال يعتقدون أن مثل هذه الأمواج هي نتيجة (أو كانت نتيجة) لتصادم اثنين من الثقوب السوداء، ولكن المحاكاة التي تم إنشاؤها في هذا العمل الأخير تشير إلى أنه من الممكن وجود مصادر أخرى لخلق هذا النوع من الأمواج الثقالية.
إن ما يشكل خلافًا هو مرحلة الاستقرار Ringdown وهي المرحلة التي تستقر فيها حركة الثقب الأسود الجديد ويتحوّل شكله إلى كُرويّ بعد أن كان مُشوّهاً للغاية، ولكن يمكن لأحداث أخرى أيضًا أن تؤدي إلى مرحلة الاستقرار أو Ringdown.
يشير الباحثون من خلال ما يسمى بمحاكاة الثقب الأسود أنه لا وجود لمنطقة أفق الحدث (وهو المنطقة التي لا يمكن الهروب منها والتي تُشكّل حدود الثقب الأسود وتُعتبر سِمة خاصة بالثقوب السوداء)، وعلى الرغم من ذلك، فإن الأجسام المضغوطة الموجودة ضمن هذه النماذج ستمتلك (حلقات ضوء) بدلاً من أفق الحدث.
تشير النتائج إلى أن الأمواج الثقالية الصادرةعن تلك الأجسام لا يمكن تمييزها عن تلك الصادرة عن اندماج الثقبين الأسودين، ولكنهم أوضحوا أيضًا أنه مع اختفاء مراحل الاستقرار (Ringdowns) تأخذ أصداء إشارات هذه المرحلة وقتا أكبر لتختفي كما أنها تتباعد قبل اختفائها مما يسمح للعلماء تمييز مصدرها الأصلي.
بصورة مؤسفة لم تكن البيانات من المشروع LIGO قوية بما يكفي لإظهار ما إذا كانت مرحلة الاستقرار Ringdown صادرة من تصادم ثقب أسود أو من كائنات سماوية أخرى.
وكما صرح الفريق: «للمضي قُدمًا، مع إجراء تحديثات على المعدات ورصد الإشارات في المستقبل، سيكون من الممكن تمييز الاختلافات، ومعرفة ما إذا كانت المحاكاة صحيحة أم لا.»
الخلاصة:
إن الاعتقاد السائد هو أن الإشارة الناتجة من مرحلة الاستقرار ما بعد التحام اثنين من الثقوب السوداء هي دليل قاطع على تشكيل أفق الحدث مع عملية الدمج.
يستند هذا التوقع على افتراض أن الشكل الموجي لمرحلة الاستقرار في أوقات مستقطعة صادرة من نسق طبيعي للكائن الناتج.
مع الإشارة أن هذا الافتراض لا يجب أن يُؤخذ بدرجة كبيرة من الاهتمام، وأن هذه الكائنات المضغوطة للغاية والتي تمتلك حلقات ضوء ستُظهر مراحل استقرار مماثلة حتى مع امتلاكهم لأطياف طبيعية النسق مختلفة تمامًا عن تلك التابعة للثقب الأسود.
بعبارة أخرى، الأشكال الموجية الكونية لمرحلة الاستقرار Ringdown تشير إلى وجود حلقات ضوء بدلاً من وجود أفق الحدث، ويمكننا تحديد مصدر الموجات الثقالية فقط بالملاحظات الدقيقة للإشارات المتأخرة لمرحلة الاستقرار حيث تظهر فيها الاختلافات في الأطياف ذات النسق الطبيعي.
اقرا أيضًا:
- لا تدّمر الثقوب السوداء النجوم فحسب، بل هي قادرةٌ على تكوينها
- سلسلة النظرية النسبية : النسبية العامة ما الذي تسبب في الانفجار العظيم ونشأة الكون ؟ وهل السفر عبر الزمن ممكن باستخدام اندماج ثقبين أسودين ؟
- العلماء يتلمسون طريقهم نحو رؤية ما داخل الثقوب السوداء
- عشرة حقائق علمية لا تعرفها عن الثقوب السوداء
