النجوم المحتضرة تبني “شرانق” عملاقة تهز نسيج الزمكان
منذ الإعلان عن أول اكتشاف مباشر لتموجات الزمكان المعروفة باسم موجات الجاذبية في عام 2016 ، يستمع علماء الفلك بانتظام إلى رنين الثقوب السوداء عبر الكون. مشاريع مثل مرصد مقياس التداخل بالليزر لموجات الجاذبية (المعروف باسم LIGO) اكتشفوا ما يقرب من 100 تصادم بين الثقوب السوداء (وأحيانًا النجوم النيوترونية) ، التي تهز نسيج الكون وترسل موجات غير مرئية تموج عبر الفضاء.
لكن بحثًا جديدًا يُظهر أن LIGO قد تسمع قريبًا نوعًا آخر من الاهتزازات في الفضاء: شرانق من الغاز المتطاير المنبعثة من النجوم المحتضرة. استخدم الباحثون في جامعة نورث وسترن عمليات محاكاة حاسوبية متطورة للنجوم الضخمة لإظهار كيف أن هذه الشرانق قد تنتج موجات ثقالية “من المستحيل تجاهلها” ، وفقًا لبحث تم تقديمه هذا الأسبوع في الاجتماع 242 الجمعية الفلكية الأمريكية. دراسة هذه التموجات في الحياة الواقعية يمكن أن توفر نظرة ثاقبة للموت العنيف للنجوم العملاقة.
متعلق ب: ما هو أكبر ثقب أسود في الكون؟
مع نفاد الوقود من النجوم الضخمة ، فإنها تنهار الثقوب السوداء، يطرح نفاثات ضخمة من الجسيمات فائقة السرعة في نفس الوقت. قام فريق علماء الفلك بمحاكاة هذه المراحل النهائية من حياة النجم ، معتقدين أن النفاثات قد تؤدي إلى موجات جاذبية – لكن شيئًا آخر احتل مركز الصدارة.
“عندما حسبت موجات الجاذبية من محيط الثقب الأسود ، وجدت مصدرًا آخر يعطل حساباتي – الشرنقة ،” Ore Gottliebقال عالم الفلك في مركز نورث وسترن للاستكشاف والبحث متعدد التخصصات في الفيزياء الفلكية ، في إفادة. الشرنقة عبارة عن كتلة مضطربة من الغاز ، تشكلت عندما تتفاعل الطبقات الخارجية للنجم المنهار مع النفاثات عالية الطاقة المنبعثة من الداخل. لإنتاج موجات الجاذبية ، نحتاج إلى شيء هائل يتحرك بشكل غير متماثل ، تمامًا مثل مادة الشرنقة.
قال جوتليب: “تنطلق طائرة عميقة داخل نجم ثم تشق طريقها للهروب”. “يبدو الأمر كما لو كنت تحفر ثقبًا في جدار. تصطدم ريشة المثقاب الدوارة بالحائط وتتسرب الحطام من الجدار. تعطي لقمة الحفر تلك الطاقة المادية. وبالمثل ، يخترق النفاث النجم ، مما يتسبب في تسخين مادة النجم لأعلى وتنسكب. يشكل هذا الحطام الطبقات الساخنة لشرنقة. “
وفقًا لحسابات Gottlieb ، فإن التموجات الناتجة عن الشرنقة يجب أن يكون من السهل اكتشافها بواسطة LIGO خلال المجموعة التالية من الملاحظات. بالإضافة إلى ذلك ، ينبعث الضوء من الشرانق ، حتى يتمكن علماء الفلك من الحصول على معلومات عنها باستخدام موجات الجاذبية والتلسكوبات في نفس الوقت – وهو إنجاز مثير يُعرف باسم علم الفلك متعدد المرسال.
إذا لاحظ LIGO وجود شرنقة في المستقبل القريب ، فمن المؤكد أن تكون نظرة جديدة مثيرة للاهتمام في دواخل النجوم ونهايات حياتهم. قد تكون هذه هي المرة الأولى التي يتمكن فيها LIGO من اكتشاف موجات الجاذبية من جسم فردي ، وليس من التفاعلات بين جسمين ثنائيين يدوران حول بعضهما البعض.
قال جوتليب: “اعتبارًا من اليوم ، اكتشف ليجو موجات الجاذبية من الأنظمة الثنائية فقط ، لكن يومًا ما سيكتشف أول مصدر غير ثنائي لموجات الجاذبية”. “الشرانق هي واحدة من الأماكن الأولى التي يجب أن نبحث عنها لهذا النوع من المصادر.”
لم يتم نشر بحث الفريق بعد في مجلة محكمة.
