تشير "أصداء" إشارات موجات الجاذبية إلى أن أفق الحدث للثقوب السوداء قد يكون أكثر تعقيدًا مما يعتقد العلماء حاليًا. ذكر تقرير بحثي لجامعة واترلو أن صدى موجات الجاذبية هذه تم اكتشافه مؤقتًا لأول مرة ، وقد نجمت أصداء موجات الجاذبية عن "زغب" ميكروسكوبي حول الثقوب السوداء المشكلة حديثًا. موجات الجاذبية هي تموجات في هيكل المكان والزمان ، ولدت من قبل اصطدام الأجرام السماوية الضخمة والكثيفة في الفضاء (مثل الثقوب السوداء أو النجوم النيوترونية ، وما إلى ذلك). وأوضح نيايش أفشوردي ، أستاذ الفيزياء وعلم الفلك في جامعة واترلو:

وفقًا لنظرية النسبية العامة لأينشتاين ، بمجرد أن يمر ثقب أسود عبر نقطة عدم العودة تسمى أفق الحدث ، لا شيء يمكن أن يفلت من جاذبيته. هذا ما فهمه العلماء لفترة طويلة ، حتى استخدم ستيفن هوكينج ميكانيكا الكم للتنبؤ بأن الجسيمات الكمومية سوف "تتسرب" ببطء من الثقوب السوداء ، وفي الأكاديميين ، نسميها الآن إشعاع هوكينج. حتى اكتشاف موجات الجاذبية ، لم يتمكن العلماء من تحديد ما إذا كانت أي مادة هربت من الثقب الأسود من خلال التجارب. إذا كان الزخم الكمومي لإشعاع هوكينج موجودًا حول الثقب الأسود ، فقد ترتد موجات الجاذبية منه.

سيؤدي هذا إلى إنتاج إشارة موجية جاذبية أصغر بعد حدث تصادم الجاذبية الرئيسي ، على غرار أصداء متكررة. أفشودي والمؤلف المشارك جهيد عبيدي من جمعية ماكس بلانك الألمانية ذكروا النتائج الأولية لهذه الأصداء المتكررة: لقد قدموا أدلة تجريبية على أن الثقوب السوداء قد تكون مختلفة تمامًا عن تنبؤات آينشتاين النسبية ، دون أحداث الأفق. استخدمت الدراسة كاشف LIGO / Virgo لموجات الجاذبية لتسجيل أول بيانات موجات جاذبية لوحظت من تصادم النجوم النيوترونية. يتطابق صدى الموجة الجاذبية المرصودة مع الصدى المحاكي الذي تنبأ به نموذج الثقب الأسود ، والذي يفسر آثار ميكانيكا الكم وإشعاع هوكينج.

لا تزال نتائج أبحاثه مؤقتة ، لأن إمكانية رؤية شيء ما تسببه الضوضاء العشوائية في الكاشف صغير جدًا ، ولكن مع العثور على المزيد من الأمثلة ، يصبح هذا الاحتمال أصغر. الآن بعد أن عرف العلماء ما يبحثون عنه ، يمكنهم البحث عن المزيد من الأمثلة والحصول على تأكيد أقوى لهذه الإشارات. سيكون هذا التأكيد أول كشف مباشر للبنية الكمية في الزمكان. تم نشره في مجلة "علم الكونيات والفيزياء الفلكية" وفاز بالجائزة الأولى لجائزة Booker Cosmology. أول ملاحظة مباشرة لدمج النجم النيوتروني الثنائي (BNS) هي لحظة فاصلة في علم الفلك متعدد الرسائل.

ومع ذلك ، لوحظت موجات الجاذبية من GW170817 فقط قبل اندماج النجم النيوتروني الثنائي ، ولكن تم إجراء جميع الملاحظات الكهرومغناطيسية بعد حدث الاندماج. على الرغم من أن إشارة موجة الجاذبية المركبة ضعيفة جدًا في النظرية العامة للنسبية (نظرًا لحساسية الكاشف الحالي) ، في هذه الدراسة ، يأتي الكشف المؤقت لموجة الجاذبية المجمعة "صدى" من بقايا "الثقب الأسود" الدوار لأول مرة. قد تكون الأصداء متوقعة في نماذج ثقب أسود كمومية مختلفة تستبدل أفق الحدث ببنية مقياس مقياس بلانك غريبة ، وقد تم العثور على أدلة أولية في حدث اندماج ثقب أسود مزدوج النجوم. حقيقة أن تردد الصدى يتم تثبيته بواسطة log M (في وحدات Planck) يجعله فقط في نافذة حساسية LIGO.

لذلك ، من الممكن بناء استراتيجية بحث مثالية مستقلة عن النموذج من خلال ربط كاشفين مع بعضهما البعض في التردد / الوقت. ووجدت الدراسة أنه بعد حوالي 1.0 ثانية من اندماج النجوم النيوترونية الثنائية ، تم اكتشاف صدى مبدئيًا عند 72 هرتز ، وهو ما يتوافق مع الدوران بلا أبعاد لحطام "الثقب الأسود" 2.6M-2.7M being الذي يبلغ 0.84-0.87. بالنظر إلى جميع آثار "البحث في مكان آخر" ، تبين أن الأهمية 4.2 درجة ، أو أن احتمال الإنذار الكاذب هو 1.6 10 ^ 5 ، أي أنه خلال فترة التردد / الوقت المتوقعة بعد الدمج ، لا يمكن العثور على أكثر من 4 مرات في غضون 3 أيام ارتباط متبادل مماثل. إذا تم التأكيد ، فسيكون لهذا الاكتشاف تأثير كبير على فيزياء فيزياء الثقب الأسود الكمومي واندماج نجمين نيوترونيين.

بروكيد بارك البحث / من جامعة واترلو

دورية مرجعية "علم الكونيات والفيزياء الفلكية"

دوى: 10.1088 / 1475-7516 / 2019/11/010

Science Bo Science Park العلوم والتكنولوجيا والبحث العلمي والعلوم الشعبية