تؤكد الملاحظات الجديدة لثقبين أسودين مندمجين توقعات ستيفن هوكينج بناءً على نظرية ألبرت أينشتاين.

بعد عقد من الكشف الأول عن موجات الجاذبية من ثقبين أسودين مندمجين، تعاون LIGO-Virgo-KAGRA، بما في ذلك جامعة كولومبيا التقط عالم الفلك ماكسيميليانو إيسي إشارة أخرى من حدث كوني متطابق تقريبًا.

بفضل التقدم الكبير في حساسية الكاشف، لاحظ الفريق الاصطدام بوضوح أكبر بأربع مرات تقريبًا من ذي قبل، مما سمح لهم بتأكيد تنبؤين نظريين طويلين: أن الثقوب السوداء التي تتشكل عن طريق عمليات الاندماج لا تتقلص أبدًا، وذلك تماشيًا مع نظرية ستيفن هوكينج، وأنها "ترن" بعد الاندماج، تمامًا كما تنبأت النسبية العامة لألبرت أينشتاين.

"هذه إشارة واضحة غير مسبوقة ل الثقب الأسود وقال إيسي: "إن الاندماج المعروف باسم GW250114 يضع على المحك بعضًا من أهم تخميناتنا حول الثقوب السوداء وموجات الجاذبية".

اختبار نظرية مساحة الثقب الأسود لهوكينج

في عام 1971، اقترح ستيفن هوكينج أن أفق الحدث للثقب الأسود - وهو الحد الخارجي الذي لا يمكن لأي شيء أن يهرب بعده، ولا حتى الضوء - لا يمكن أن يتقلص أبدًا.

وفي عام 2021، استخدم إيسي وزملاؤه بيانات من ليغو مرصد موجات الجاذبية لدراسة التموجات عالية الطاقة في الزمكان الناتجة عن اصطدام ثقب أسود، مما يوفر أول تأكيد رصدي لتنبؤات هوكينج. في ذلك الوقت، أشارت صحيفة نيويورك تايمز إلى أنه لو تم نشر هذه النتيجة قبل وفاة هوكينج، لربما أكسبته جائزة نوبل.

تعزز النتائج الجديدة هذا الاستنتاج السابق بدقة أكبر بكثير، مما يؤكد أن مساحة سطح الثقب الأسود الناتج تكون دائمًا على الأقل كبيرة مثل المساحات المجمعة للثقبين اللذين اندمجا. هذا تحسن دقة تم تحقيق ذلك من خلال البيانات التي تم جمعها من مرصدي LIGO، أحدهما مقره في ولاية واشنطن والآخر في لويزيانا.

الاستماع إلى "رنين" الثقوب السوداء

كما تمكن الباحثون من عزل وتحليل موجات الجاذبية المنبعثة من الثقوب السوداء بعد اندماجها. ومن خلال قياس حدة الموجات ومدتها، تمكنوا من معرفة المزيد من التفاصيل حول بنية وخصائص الثقب الأسود المندمج. (تعمل العملية بنفس الطريقة التي يمكن بها لتحليل طبقة الصوت المنبعثة من أداة مجوفة أن يخبرك عن حجم وشكل كل من الآلة والجسم الذي ضربها).

وأكد الباحثون أن الثقب الأسود المندمج يتوافق مع ما يعرف بـ”ثقب كير الأسود”. قام عالم الرياضيات روي كير، الذي كان يعمل في الستينيات، بحل معادلات الزمكان لأينشتاين، وافترض حلاً رياضيًا مفصلاً لما يجب أن تكون عليه الجاذبية الدقيقة والفضاء والوقت للثقب الأسود.

يعتقد الفيزيائيون أن جميع الثقوب السوداء يجب وصفها بواسطة حل كير، لكن تأكيد ذلك أمر صعب للغاية. من خلال دراسة اهتزازات الثقب الأسود الأخير في هذه الإشارة الواضحة بشكل استثنائي، حصل Isi و LIGO Collaboration على الدليل الأكثر مباشرة حتى الآن على أن الثقوب السوداء تتصرف كما توقع كير.

قال إيسي: "على مدى العقد المقبل، ستستمر أجهزة كشف موجات الجاذبية مثل LIGO في التحسن، مما يمنحنا رؤية أكثر وضوحًا للثقوب السوداء وأسرارها. لا أستطيع الانتظار لرؤية ما سنكتشفه".

المرجع: "GW250114: اختبار قانون منطقة هوكينج وطبيعة كير للثقوب السوداء" بقلم AG Abac، I. Abouelfttouh، F. Acernese، K. Ackley، C. Adamcewicz، S. Adhicar، D. Adhikari، N. Adhikari، RX Adhikari، et al. (تعاونيات LIGO Scientific وVirgo وKAGRA)، 10 سبتمبر 2025، رسائل المراجعة البدنية.
دوى: 10.1103/kw5g-d732

لا تفوت أي اختراق: انضم إلى النشرة الإخبارية SciTechDaily.
تابعونا على جوجل, يكتشف، و أخبار.