علامة على نظرية علمية عظيمة حقًا هي النتائج التي تتنبأ بها عند إجراء التجارب أو إجراء الملاحظات. واحدة من أعظم النظريات التي تم اقتراحها على الإطلاق كانت مفهوم النسبية ، الذي وصفه ألبرت أينشتاين في بداية القرن العشرين.
بالإضافة إلى مساعدتنا على فهم أن الضوء هو الحد الأقصى للسرعة للكون ، فقد وصف أينشتاين الجاذبية نفسها بأنها تشوه الزمكان.
لقد قام بأكثر من مجرد تقديم مجموعة من التفسيرات الجديدة المتقنة للكون ، واقترح سلسلة من الاختبارات التي يمكن إجراؤها لمعرفة ما إذا كانت نظرياته صحيحة.
شرح أحد الاختبارات ، على سبيل المثال ، تمامًا سبب عدم تطابق مدار عطارد مع توقعات نيوتن. يمكن اختبار تنبؤات أخرى باستخدام الأدوات العلمية لليوم ، مثل قياس تمدد الوقت باستخدام ساعات متحركة.
بما أن الجاذبية هي في الواقع تشويه للزمكان ، فقد توقع أينشتاين أن الأجسام الضخمة التي تتحرك عبر الزمكان يجب أن تولد تموجات ، مثل الموجات التي تتحرك عبر المحيط.
بمجرد المشي حولك ، تترك موجة من موجات الجاذبية التي تضغط وتوسع المساحة من حولك. ومع ذلك ، فإن هذه الموجات صغيرة للغاية. فقط الأحداث الأكثر نشاطًا في الكون بأكمله يمكنها إنتاج موجات يمكننا اكتشافها.
استغرق الأمر أكثر من 100 عام حتى تثبت صحته أخيرًا ، والكشف المباشر عن موجات الجاذبية. في فبراير 2016 ، أعلن الفيزيائيون من مرصد موجات التداخل بالليزر ، أو LIGO ، عن اصطدام ثقبين أسودين ضخمين على بعد أكثر من مليار سنة ضوئية.
يمكن أن يتصادم أي حجم من الثقب الأسود. ثقوب سوداء بسيطة ذات كتلة نجمية أو ثقوب سوداء فائقة الكتلة. نفس العملية ، على مقياس مختلف تمامًا.
لنبدأ بالثقوب السوداء النجمية. هذه ، بالطبع ، تتشكل عندما يموت نجم يحتوي على عدة أضعاف كتلة شمسنا في مستعر أعظم. تمامًا مثل النجوم العادية ، يمكن أن تكون هذه النجوم الضخمة في أنظمة ثنائية.
تخيل سديم نجمي حيث يتكون زوج من النجوم الثنائية. ولكن على عكس الشمس ، فإن كل من هذه الوحوش لها كتلة من الشمس تزيد عدة مرات ، مما يجعلها تستهلك آلاف المرات من الطاقة. سيدور النجمان حول بعضهما البعض لبضعة ملايين من السنين ، ثم ينفجر أحدهما على أنه مستعر أعظم. الآن سيكون لديك نجم ضخم يدور حول ثقب أسود. ثم ينفجر النجم الثاني ، والآن لديك ثقبان أسودان يدوران حول بعضهما البعض.
عندما تدور الثقوب السوداء حول بعضها البعض ، تشع موجات الجاذبية التي تتسبب في انحلال مدارها. هذا نوع من الانحناء العقلي ، في الواقع. تحول الثقوب السوداء زخمها إلى موجات جاذبية.
مع انخفاض الزخم الزاوي ، يتجهون إلى الداخل حتى يتصادموا بالفعل. ما ينبغي أن يكون واحدًا من أكثر الانفجارات نشاطًا في الكون المعروف هو الظلام والصمت تمامًا ، لأنه لا شيء يمكن أن يهرب من ثقب أسود. لا إشعاع ، لا ضوء ، لا جزيئات ، لا صراخ ، لا شيء. وإذا قمت بهرس اثنين من الثقوب السوداء معًا ، فستحصل على ثقب أسود أكثر ضخامة.
تموج موجات الجاذبية من هذا الاصطدام الهام مثل الموجات عبر المحيط ، ويمكن اكتشافها عبر أكثر من مليار سنة ضوئية.
هذا هو بالضبط ما حدث في وقت سابق من هذا العام بإعلان من LIGO. اكتشف هذا الجهاز الحساس موجات الجاذبية المتولدة عندما اصطدم ثقبان أسودان بهما 30 كتلة شمسية على بعد حوالي 1.3 مليار سنة ضوئية.
لم يكن هذا حدثًا لمرة واحدة أيضًا ، فقد اكتشفوا تصادمًا آخر مع اثنين من الثقوب السوداء ذات الكتلة النجمية الأخرى.
الثقوب السوداء ذات الكتلة النجمية المنتظمة ليست الوحيدة التي يمكن أن تصطدم. يمكن أن تصطدم الثقوب السوداء الهائلة أيضًا.
من ما يمكننا أن نقول ، هناك ثقب أسود فائق في قلب كل مجرة في الكون تقريبًا. الواحد في درب التبانة هو أكثر من 4.1 مليون مرة من كتلة الشمس ، ويعتقد أن القلب الموجود في قلب أندروميدا هو 110 إلى 230 مليون مرة من كتلة الشمس.
في غضون بضعة مليارات من السنين ، سوف تصطدم درب التبانة وأندروميدا وتبدأ عملية الدمج معًا. ما لم يتم دفع الثقب الأسود في درب التبانة في مساحة عميقة ، سينتهي المطاف بالفتحتين الأسودتين تدوران حول بعضهما البعض.
فقط مع الثقوب السوداء ذات الكتلة النجمية ، ستشع الزخم الزاوي بعيدًا في شكل موجات جاذبية ، وتلتف حول بعضها البعض. في مرحلة ما ، في المستقبل البعيد ، سوف يندمج الثقبان الأسودان في ثقب أسود فائق الكتلة.
ستندمج مجرة درب التبانة وأندروميدا في Milkdromeda ، وعلى مدى مليارات السنين المقبلة ، ستواصل جمع المجرات الجديدة واستخراج الثقوب السوداء وهرسها في المجموعة.
يمكن أن تتصادم الثقوب السوداء تمامًا. تنبأ أينشتاين بموجات الجاذبية التي ستولدها ، وقد لاحظها ليجو الآن للمرة الأولى. مع تطوير أدوات أفضل ، يجب أن نتعلم المزيد والمزيد عن هذه الأحداث المتطرفة.
بودكاست (صوتي): تنزيل (المدة: 6:11 - 2.2 ميجابايت)
اشترك: ابل بودكاست | أندرويد | RSS
بودكاست (فيديو): تنزيل (المدة: 6:13 - 80.7 ميجابايت)
اشترك: ابل بودكاست | أندرويد | RSS
