في عام 2015 ، كان هناك اثنان من الثقوب السوداء اشتعلت في الاندماج عندما تم الكشف عن التموجات في الزمكان الذي خلقته على الأرض. منذ ذلك الحين ، اكتشفت أجهزة الكشف عن موجات الجاذبية العديد من هذه الاندماجات ، مما وسع فهمنا لأكثر التصادمات الملحمية المعروفة للعلم. الآن ، يقترح فريق من علماء الفيزياء الفلكية الذين يفحصون البيانات من هذه الاكتشافات أن الثقوب السوداء فائقة الكتلة تتوسع بالفعل جنبًا إلى جنب مع الكون نفسه.
يتوسع الكون بمعدل متسارع ، لكن الأمر لا يعني أن كل الأشياء تزداد ببساطة. وبدلاً من ذلك ، فإن الكتل الضخمة مثل المجرات تبتعد عنا (وعن بعضها البعض) مع اتساع المساحة الواقعة بينهما. نحن لا نختبر هذا التوسع محليًا ، لأن الجاذبية تربط نظامنا الشمسي ومجموعات أخرى من المادة معًا ، لكن يمكننا أن نرى التوسع عندما ننظر إلى الفضاء ونلاحظ المجرات البعيدة تتسارع بعيدًا عنا (الضوء الذي نراه منها هو “الانزياح باللون الأحمر” ، مما يعني أن الأطوال الموجية قد تم تمديدها من خلال الفضاء الموسع). لا أحد يعرف بالضبط سبب توسع الكون بشكل أسرع وأسرع ، لكن علماء الفيزياء الفلكية يلقون باللوم على أمر غير مبرر شيئا ما مسمى الطاقة المظلمة.
وفقًا لورقة بحثية جديدة ، فإن توسع الكون قد يؤدي في الواقع إلى جعل بعض الأجسام أكبر. يجادل الباحثون بأن الثقوب السوداء الهائلة لها كتل ضخمة بما يكفي ومدة حياة طويلة بما يكفي للتأثر بهذا التوسع ، مما يعني أنه على عكس الأرض أو الشمس أو غيرها من الأجسام المرتبطة بالجاذبية ، فإن الثقوب السوداء تنمو بشكل ملحوظ جنبًا إلى جنب مع الكون. كانت الورقة نشرت الأسبوع الماضي في مجلة Astrophysical Journal Letters.
تم إجراء الاكتشاف عام 2015 من خلال تعاون LIGO – Virgo ، وهي تجارب تحت الأرض تستخدم أشعة الليزر والمرايا لالتقاط تموجات في الزمكان المعروف باسم موجات الجاذبية. نظر الفريق الذي وضع الورقة الجديدة إلى الثقوب السوداء مثل الجسمين اللذين تسببا في إشارة 2015.
“في أي اندماج فردي ، يرى LIGO — Virgo شيئًا مثل آخر 10 ثوانٍ من مقطع دعائي مثير لسلسلة جديدة. يوضح نموذجنا المقترح قصة القصة الكاملة للمسلسل بأكمله ، ويضع المقاطع المستخدمة لجعل المقطورة في سياقها الصحيح ، “أوضح دنكان فارح ، عالِم الفيزياء الفلكية بجامعة هاواي في مانوا ، في رسالة بريد إلكتروني.
قد تحصل G / O Media على عمولة[[“CommerceInsetMobile”,”Click”,”https://gizmodo.com/black-holes-could-be-expanding-along-with-the-universe-1848021608″]و[“ns:unique”,”CommerceInsetMobile”,”Click”,”https://gizmodo.com/black-holes-could-be-expanding-along-with-the-universe-1848021608″]و[“Embedded Url”,”CommerceInsetMobile”,”https://amzn.to/31E04z4″,{“metric25”:1}]]’href = “https://amzn.to/31E04z4” data-linktype = “[t|mod-all” target=”_blank” rel=”noopener noreferrer”>
22% offApple AirPods Max
All colors on sale today
Gizmodo describes these premium headphones as “annoyingly incredible.” This is the lowest we’ve seen the Apple AirPods Max yet.
The team modeled the size of black holes in proportion to the universe’s expansion and found that the black holes would grow as they spiraled toward each other. (This expansion of the black holes would happen even to ones that weren’t spiraling toward one another—it’s just that those are the ones we can see through detections of their gravitational waves.) So too would the black holes at the centers of galaxies expand along with the universe.
Kevin Croker, also an astrophysicist at the University of Hawai’i at Mānoa and a co-author of the paper, told Gizmodo in an email that “We have proposed that the mass of any black hole is proportional to the size of the universe, raised to some exponent. This exponent gives the ‘strength’ of the coupling. In any expanding universe, all black hole masses will grow in this way. If the expansion of the universe is accelerating, the black hole masses will grow faster and faster. So it’s not the acceleration of the expansion that causes the growth, just the expansion itself.”
Advertisement
Typically, black holes are modeled in a universe that doesn’t expand—basically, it’s a momentary measurement that allows astrophysicists to calculate things like a black hole’s mass without having to worry about how the universe’s expansion changes things.
يمكن للثقوب السوداء ، وهي أكثر الأجسام المعروفة كثافة في الكون والتي تتشكل عندما تنهار النجوم الضخمة على نفسها ، أن تجمع بعضها البعض في عمليات اندماج تحدث على مدى فترات زمنية طويلة جدًا ، وأحيانًا مليارات السنين. نظرًا للوقت الذي تستغرقه عمليات الاندماج هذه ، فهذا يعني أن حجم الكون عندما تشكلت الثقوب السوداء كان أصغر بكثير من الإصدار الموجود عندما تصطدم الثقوب بالفعل. وفقًا لمايكل زيفين ، عالم الفيزياء الفلكية في جامعة شيكاغو ، وزميل ناسا في هابل ، ومؤلف مشارك في البحث ، فإن الكتل المشاركة في أي اندماج ستعتمد على أحجامها الأصلية عند التكوين ، وشكل وحجم مداراتها ، وبالطبع سنهم.
لا تزال هذه فرضية إلى حد كبير ، لكن الاقتران الكوني – الذي يعني خصائص الجسيم أو الجسم المرتبط بخصائص الكون – موجود في مكان آخر. الفوتونات ، أو جزيئات الضوء ، مرتبطة كونيًا ، ولكن بالعكس: بينما تكتسب الثقوب السوداء الطاقة أثناء نموها ، تفقد الفوتونات طاقتها مع توسع الكون ، لأن أطوال موجاتها تصبح ممتدة مع مرور الوقت.
ما يجعل هذا الأمر أكثر إثارة للدهشة هو أن سمة الاقتران لن تقتصر على الثقوب السوداء والفوتونات. قال جريجوري تارلي ، عالم الفيزياء الفلكية في جامعة ميشيغان والمؤلف المشارك للورقة البحثية ، لـ Gizmodo في رسالة بريد إلكتروني أن مسألة الكتل الأكثر اعتيادية ، مثل جسمك أو لب الشمس ، سوف تقترن بشكل ضعيف جدًا جدًا مع معدل تمدد الكون. قال تارلي: “يبدو أن التأثير لا يمكن ملاحظته إلا في أكثر البيئات تطرفًا في كوننا: الثقوب السوداء ، وربما النجوم النيوترونية”.
في الوقت الحالي ، هذه مجرد فكرة ، لكن بمجرد بناء كاشف جديد للموجات الثقالية، سيتمكن الأشخاص الذين يدرسون هذه التموجات من تحديد أصولها بقدر أكبر من التحديد وفهم كيفية حدوث التصادمات بشكل أفضل. ستكون التلسكوبات الجديدة التي سيتم طرحها على الإنترنت قريبًا قادرة على تصوير أي حدث تقريبًا داخل الكون المرئي ، مما يمنح علماء الفلك نظرة أفضل على هذه الظواهر وتأثيراتها. ربما نكون على وشك شيء جديد.
المزيد: شاهد المجالات المغناطيسية للثقب الأسود في صورة جديدة من تلسكوب أفق الحدث
