علم

موجات الجاذبية: الكشف الثاني عن انصهار الثقوب السوداء!

علم موجات الجاذبية: الكشف الثاني عن انصهار الثقوب السوداء!

? Los misterios más desconcertantes del universo -DOCUMENTALES NATIONAL GEOGRAPHIC ESPAÑOL (قد 2019).

Anonim

يفسر الفريق الإشارة الثانية التي تكتشفها مقاييس تداخل الليجو في كانون الأول / ديسمبر 2015 ، بالتعاون مع فريق Virgo ، النظير الأوروبي ، كنتيجة لدمج اثنين من الثقوب السوداء. هذا هو ثاني اكتشاف من هذا القبيل بعد الصاعقة في فبراير الماضي ، والذي كان يعتمد على رؤية سبتمبر 2015.

موجات الجاذبية: تم شرح الكشف في دقيقة واحدة. هذا هو ، تم الكشف عن موجات الجاذبية. تأتي هذه التقلبات في الزمكان من اندماج اثنين من الثقوب السوداء لحوالي 30 مرة من كتلة شمسنا. اكتشف في هذا الفيديو كيف تمكن علماء ليغو من إجراء هذه القياسات الأولى.

$config[ads_text] not found

في 11 فبراير 2016 ، أعلن أعضاء تعاون USLigo ، بالتعاون مع أعضاء من التعاون مع Virgoen أوروبا ، أن الكشف عن الموجات الجاذبية LLO قد أتاح الكشف المباشر الأول عن أشكال الموجات التي تنتشر في انحناء الزمان والمكان..لقد تم التنبؤ بها منذ ما يقارب 100 عام من قبل ألبرت أينشتاين. لم يكن وجودها موضع شك منذ عقود بفضل اكتشاف بعض النجوم النيوترونية. وبالفعل ، فإن الحسابات التي أجراها الفيزيائيون الفرنسيون Thibault Damour (الذين ندين لهم برسوم كرتونية على لغز عالم الكوانت )وزملائه ، في ثمانينيات القرن العشرين ، أتاحوا تفسير الانخفاض السنوي في فترة كشف مدار من Pulsarbinary (PSR B1913 + 16) وقياسها بجائزة نوبل للفيزياء هولس وتايلور. كان المبنيان يفقدان الطاقة من خلال إطلاق موجات الجاذبية ، والتي كانت تنخفض ببطء ولكن بسرعة حجمها ، وبالتالي مدار مدارها. لم يكن سوى توقيع غير مباشر ولكن مقنع لوجود هذه الموجات (انظر الانعكاسات على مدونته Futura-Sciences من قبل أوريلين باراو).

وقد تم الكشف عن إشارة تسمى GW150914 بطريقة غير متوقعة تماما في 14 سبتمبر 2015. أظهر تحليلها أنها جاءت من أحدث الأحداث التي تحدث عندما اثنين من الثقوب السوداء للقمر الصناعي تشكيل نهج بت قطع طريق عن طريق دوامة ومن ثم دمجها في جسم مضغوط واحد. تم تحويل جزء من الكتلة الكلية للكائنين ، كل منها يحتوي على حوالي 30 مرة كتلة الشمس ، إلى موجات جاذبية. لإعطاء فكرة عن الطاقة التي يمثلها مثل هذا الحدث ، يمكن للمرء أن يتصور أنه إذا كانت هذه الموجات الجاذبية موجات كهرومغناطيسية ، فإن مصدر التصادم الذي لوحظ في سبتمبر 2015 كان سيظهر في سماءنا أكثر إشراقا من القمر الكامل. ومع ذلك ، حدث هذا الحدث في حوالي 1.3 مليار سنة ضوئية من درب التبانة …

موجات الجاذبية هي تشوهات الزمكان التي تنبأ بها أينشتاين. سيكون من الممكن قياسها باستخدام الأدوات المناسبة. ناقش الناشر دونودا بيير بينتروي ، الأستاذ في مختبر Astroparticle و Cosmology التابع لجامعة باريس-ديديروت ، لمعرفة المزيد عن هذه الموجات الغامضة وكيف يمكن اكتشافها. © دونود

اثنين من الثقوب السوداء النجمية من 8 و 14 كتلة شمسية

كان الباحثون يأملون في النسخة الجديدة والأكثر حساسية لكاشف ليغو بأنها ستسمح بمراقبة مثل هذه الملاحظة السريعة بسرعة ، ولا سيما تلك الثقوب السوداء الضخمة. أثارت هذه المفاجأة الجميلة العديد من الاكتشافات الأخرى. في الواقع ، انضم أعضاء التعاون Ligo و Virgoqui بالفعل لتحليل الإشارة من GW150914 أعلنت للتو أنه في 26 ديسمبر 2015 ، تم تسليط الضوء على موجة الجاذبية الأخرى التي تنتج عن اندماج اثنين من الثقوب السوداء.

ومن الناحية المنطقية ، يطلق عليها GW151226 (GW لموجة الجاذبية و 151226 لتاريخ الكشف) ، فإن مصدر هذه الإشارة هو 1.4 مليار سنة ضوئية من الأرض. وهو أضعف من GW150914 لأنه يأتي من نظام ثنائي ثقيله أسود وزنه 8 و 14 كتلة شمسية. تتوافق هذه الكتل مع توقعات علماء الفيزياء الفلكية الذين يدرسون نظرياً وثابتاً الثقوب السوداء من انهيار النجوم.

إن الكشف عن موجات الجاذبية ، وهو أول ما أعلن عنه في 11 فبراير ، هو ثمرة عمل فني حقيقي. يجب أن تكون أجهزة الكشف Ligo و Virgo قادرة على اكتشاف حركات متناهية الصغر ، من أجل المليون من حجم الذرة! © CNRS

اختبارات جديدة للفيزياء ونافذة جديدة على الكون

لقد وُلد علم فلك جديد جاذب بالفعل بفضل أعمال الرواد رونالد دريفر وكيب ثورن وراينر فايس ، الذين حصلوا على جائزة من مليون دولار (876000 يورو) من مؤسسة الجائزة. من الفيزياء الأساسية التي تشير أيضا وتكافئ الأعمال النظرية للباحثين الفرنسيين ، لوك بلانشيت و Thibault Damour. يبدو من الصعب تخيل أن بعض هذه الأسماء لم يتم النظر فيها بجدية لفيزياء نوبل قبل عام 2020.

ما الذي يمكن أن يعلمنا علم الفلك الجديد هذا؟ بالفعل أشياء جديدة عن فيزياء التحركات والتوسعات المحتملة لنظرية أينشتاين. في حالة GW151226 ، تكون الثقوب السوداء أفتح ، وكان تقريبها أبطأ ، بحيث استمرت الإشارة عدة ثوان ، مقابل أقل من 0.5 ثانية للثانية السابقة ، مما يعني أن عدد المدارات الملاحظة كانت أكبر. ونتيجة لذلك ، فإن الضغوط المفروضة على الفيزياء الجديدة أقوى. يمكننا أيضًا اكتشاف أن المادة السوداء غالبًا ما تظهر في شكل ثقوب سوداء ثنائية ، وأشياء أخرى كثيرة ، كما شرحنا في مقابلة بيير بينتروي.

مع جائزة نوبل في الفيزياء جورج سموت ، يدعوك الباحث للمشاركة في جلسة Hangout duMoocGravity! يركز موضوعها على الثقوب السوداء وموجات الجاذبية. سيتم بثه باللغة الإنجليزية يوم الخميس ، 16 يونيو في الساعة 9 مساءً (بتوقيت فرنسا). حتى إذا لم تكن مسجلاً في هذه الدورة لدورة Gravity الإنجليزية! يمكنك الآن طرح أسئلة حول الدورة التدريبية وعلى تويتر باستخدام علامة التصنيف #FLGravity.

تتوفر مراجعة ملاحظات GW150914 و GW151226 على surXiv.

هل أعجبك هذا المقال؟ لا تتردد في مشاركتها مع أصدقائك ومساعدتنا على نشر Futura :)! المحرر شكرا لك.

  • الفيسبوك
  • تغريد
  • في + Google
  • تابعني على
  • موقع Pinterest

المشاركات الشعبية