وبشكل غير مسبوق، تُنشر اليوم عشرات الدراسات، العديد منها في مجلتي Nature and Science، تحلل الحدث الفلكي، بعضها بقيادة علماء من جامعة تل أبيب. ومن بينها: تحديد موقع المجرة التي حدث فيها الاندماج، والتي تبعد عنا 120 مليون سنة ضوئية، وفهم عمليات الانفجار، وتحديد مثل هذه الأحداث باعتبارها مصدر مجموعة متنوعة من المعادن الثقيلة الموجودة على الأرض - بما في ذلك الذهب واليورانيوم.
شاهد خبر آخر حول هذا الموضوع: ولأول مرة، لوحظ اصطدام واندماج نجمين نيوترونيين
اكتشاف بتاريخ 17.8.17 أغسطس 2016 يثير ضجة في الأوساط العلمية في جميع أنحاء العالم: التقط كاشفان تابعان لمشروع أمريكي يسمى LIGO وكاشف أوروبي يسمى Virgo موجات الجاذبية الناتجة عن اندماج نجمين نيوترونيين في مكان ما في الكون، وفي الوقت نفسه، لوحظ الانفجار الهائل بمساعدة مجموعة كبيرة ومتنوعة من التلسكوبات في جميع أنحاء العالم وفي الفضاء. وأكد هذا الاكتشاف اكتشافا مثيرا سابقا، من سبتمبر XNUMX، تم فيه تسجيل موجات الجاذبية الناتجة عن اندماج ثقبين أسودين لأول مرة في التاريخ، ولكن لم يكن هناك انفجار مرئي.
"لقد تنبأ ألبرت أينشتاين بوجود موجات الجاذبية منذ حوالي قرن من الزمان، في إطار النظرية النسبية العامة"، يوضح البروفيسور إيهود ناكر من قسم الفيزياء الفلكية في كلية الفيزياء وعلم الفلك بجامعة تل أبيب. "هذه هي الموجات التي تنشأ وتنتشر في الكون عقب حدث عنيف بشكل خاص: اندماج جسمين لهما كتلة وكثافة هائلة، معظمهما من الثقوب السوداء والنجوم النيوترونية، والتي تتحرك حول بعضها البعض بسرعة تقترب من سرعة الضوء . منذ سبعينيات القرن الماضي، كان العلماء يعملون على تصميم وبناء أجهزة كشف تكون حساسة بما يكفي لالتقاط الموجات، وهي ضعيفة للغاية. وفي العام الماضي، وصل هذا أخيرًا إلى أيدي فريق من الولايات المتحدة، الذي فاز بجائزة نوبل هذا العام لاكتشافه".
ويضيف البروفيسور دوبي بوزنانسكي، وهو أيضًا عالم فلك من جامعة تل أبيب: "من الصعب المبالغة في أهمية الاكتشافات المتزامنة لموجات الجاذبية والإشعاع. وهذا اكتشاف يفتح حقبة جديدة في دراسة الكون. حتى وقت قريب، كنا قادرين على مراقبة الكون بشكل شبه حصري من خلال موجات الضوء التي تصل إلينا - حاسة البصر. القدرة على استقبال موجات الجاذبية أيضًا تشبه حاسة اللمس. اليوم لدينا القدرة على استكشاف الكون من خلال الجمع بين الحواس. للرؤية واللمس في نفس الوقت.
يستعد المجتمع الفلكي لهذا اليوم منذ عدة سنوات، وبمجرد انتشار أخبار اكتشاف موجات الجاذبية الناتجة عن اندماج نجمين نيوترونيين، تم توجيه معظم التلسكوبات، في الأرض وفي الفضاء، إلى المنطقة العامة التي منها جاءت الموجات، بهدف إيجاد الانفجار المصاحب عن طريق قياس الإشعاع الكهرومغناطيسي - من إشعاع جاما، مروراً بالضوء المرئي، إلى موجات الراديو (وهذا على عكس الاكتشاف الأول لموجات الجاذبية، منذ حوالي عام، والتي نشأت من اندماج ثقبين أسودين، ويبدو أنهما لا ينبعث منهما إشعاع كهرومغناطيسي على الإطلاق). يقود علماء من جامعة تل أبيب جزءًا كبيرًا من الجهود الرصدية والنظرية على حد سواء، حيث يقومون بتحليل الملاحظات وفك شفرتها.
في الفيديو: النجمان يدوران حول بعضهما البعض في دوائر أصغر تدريجيًا. وعندما تكون المسافة بينهما صغيرة جدًا، فإنهما يدوران مئات الدورات في الثانية، حتى يصطدمان في النهاية بانفجار هائل. ويطلق الاصطدام نفاثات قوية من الجسيمات، ويخلق موجات جاذبية تنتشر في اتساع الكون بسرعة الضوء. يتم أيضًا إطلاق الإشعاع الكهرومغناطيسي بجميع أطوال الموجات من الحدث، والذي يتم التقاطه ودراسته بواسطة علماء الفلك على الأرض.
قاد الدكتور يائير هركابي، الذي يتدرب حاليا في جامعة سانتا باربرا في كاليفورنيا، والذي سينضم قريبا إلى قسم علم الفلك في جامعة تل أبيب، إحدى المجموعات التي حددت الموقع الدقيق للحدث: مجرة تسمى NGC4993 ، والذي "في جوارنا" في الكون - "فقط" حوالي -120 مليون سنة ضوئية من الأرض. البروفيسور دوبي بوزنانسكي، والبروفيسور دان ماعوز من جامعة تل أبيب وطلابهم هم أيضًا شركاء في هذا البحث الذي نُشر اليوم في مجلة "Nature". يقول الدكتور هركابي: "عندما وجهنا التلسكوب نحو منطقة الحدث، اكتشفنا جسمًا تلاشى سطوعه 100 مرة في غضون أيام قليلة، وسرعان ما تحول من اللون الأزرق إلى الأحمر". "هذا السلوك لا يشبه أي شيء نعرفه. وبفضل شبكة التلسكوبات الخاصة بنا في مرصد لاس كومبريس المنتشرة حول العالم، تمكنا من رصد التغير السريع للجسم كل بضع ساعات، ورؤية اضمحلاله السريع في الوقت الفعلي. ستعلمنا البيانات التي جمعناها عن العمليات التي تحدث في اندماج النجوم النيوترونية وأهميتها في خلق المواد التي تشكل عالمنا.
ما هو أصل الذهب في الكون؟
يقود البروفيسور إيهود ناكر وطالب البحث أور غوتليب، من جامعة تل أبيب أيضًا، التحليل النظري لمجموعة أخرى من العلماء بقيادة باحثين من معهد كاليفورنيا للتكنولوجيا (كالتيك). يقول البروفيسور نيكر: "منذ عدة سنوات، قمنا بتطوير تنبؤات نظرية لما سيبدو عليه الانفجار الناتج عن اندماج النجوم النيوترونية في جميع الأطوال الموجية". يقول البروفيسور نيكر: "كما يحدث في كثير من الأحيان، فإن الطبيعة أكثر إبداعًا منا، وإلى جانب توقعاتنا التي تحققت، على سبيل المثال في مجال الراديو، هناك خصائص مذهلة في الانفجار ويلزم المزيد من العمل لفهمها". . "إحدى النتائج المثيرة للاهتمام التي تظهر من تحليل الملاحظات هي العناصر التي تشكل المادة التي انفجرت في الانفجار. وحتى هذا الاكتشاف، لم نكن نعرف متى وأين يتم خلق حوالي نصف العناصر الأثقل من الحديد في الكون، على الرغم من أهميتها في حياتنا. اليوم، في ضوء الملاحظات، يمكننا أن نقول بشكل شبه مؤكد أن معظم الذهب الموجود في الكون، بما في ذلك خاتم زواجي، نشأ من اندماج النجوم النيوترونية. وينطبق الشيء نفسه على اليورانيوم، على سبيل المثال، والعديد من المعادن الأخرى. ويشارك في هذا البحث أيضًا البروفيسور تسفي بيرين والدكتور عساف حوريش من الجامعة العبرية، والبروفيسور عيران أوفيك من معهد وايزمان، ويتم نشره اليوم في سلسلة مقالات في مجلة Science.
ويختتم البروفيسور دان ماعوز بقوله: "ليس لدينا أدنى شك في أن هذه مجرد البداية". "إن القدرة على اكتشاف موجات الضوء والجاذبية معًا تبشر بعصر جديد في علم الفلك، ونتوقع العديد من الاكتشافات المدهشة في السنوات القادمة."
للمزيد حول هذا الموضوع على موقع العلوم:
- أينشتاين - الرجل الذي بدأ بإخراجنا من المصفوفة: هناك موجات الجاذبية!
- جائزة نوبل في الفيزياء لاكتشاف موجات الجاذبية
- "الفائزون بجائزة نوبل في الفيزياء أنفسهم فوجئوا بقوة الإشارة الصادرة عن أول حدث لموجة الجاذبية"
- أدى التعاون بين ثلاثة مراصد إلى اكتشاف آخر لموجات الجاذبية
- سيحدد كاشف جديد أصل موجات الجاذبية
- تم اكتشاف حدث ثالث لموجة الجاذبية؛ يؤكد وجود نوع جديد من الثقوب السوداء
- إثبات نظرية النسبية العامة لأينشتاين: "اكتشاف موجات الجاذبية يفتح نافذة جديدة على الكون"
تعليقات 8
إلى: لوريم إيبسوم
بالإشارة إلى إجابتك الأخيرة، تجدر الإشارة إلى أن مركز كتلة النجمين النيوترونيين المتصادمين لم يكن في حالة سكون بالنسبة إلينا، بل ابتعد عنا، وفقًا لقانون هابل. في الواقع، يتم قياس المسافة التي تفصلهم عنا عن طريق قياس الانزياح نحو الأحمر.
لاحظ أن الاندماج حدث هنا منذ 120 مليون سنة. لذلك، إذا كان شخص ما ينتظر سقوط الذهب من السماء، فلن يحدث ذلك إلا خلال بضعة ملايين من السنين.
كما تعلم!
يوم جيد
يهودا
نعم.. أعتقد أنك على حق. شكرا لك على تنوير عيني.
لا تهم. منذ اللحظة التي تنبعث فيها موجات الجاذبية والضوء من الجسم، لا يهم على الإطلاق ما هي سرعته النسبية - فالموجات ستنتقل بسرعة الضوء (من النقطة المرجعية لدينا - ومن نقطة جميع المراقبين الآخرين) حتى يصلون إلينا. وما قد يتأثر هو التردد الإشعاعي لجسم يتحرك بسرعة نسبية بالنسبة إلينا. وبما أن كلا الجسمين كانا (على الأرجح) يتحركان في حركة حلزونية بسرعة نسبية، ولكن مركز كتلتهما كان في حالة سكون بالنسبة إلينا، فمن الواضح أنه لا توجد تأثيرات نسبية فيما يتعلق بالترددات أيضًا.
ليست المواد التي تخرج منه بل حركة الكتل الرئيسية قبل الاندماج. أنا ببساطة أفترض أن استقبال موجات الجاذبية من الحدث النشط هنا يشير إلى وجود تسارع كبير بما فيه الكفاية لجسم يحمل معه الزمكان المحلي. هذا ما أبحث عنه - حساب تقريبي لما إذا كانت هناك بالفعل مرحلة تسارعوا فيها إلى السرعة النسبية نحو الاندماج.
حدث قبل 120 مليون سنة، أي على بعد 120 مليون سنة ضوئية. حقيقة أن المواد تم إخراجها منه بسرعة كبيرة (ولكن ليس نسبيًا) لا تغير ترتيب الوقت.
هل وقع الحدث قبل 120 مليون سنة أو أكثر؟
أعتقد أكثر وأكثر من ذلك بكثير، لأن هذا حدث نسبي إلى حد كبير. فهل يوجد أحد هنا يمكنه تأكيد هذا الادعاء؟ نود أن نرى عملية حسابية تقريبية.