في المراكز الواسعة والمت swirling للنجوم في المجرات، يمكن أن تقدم ثقبين أسودين عملاقين مقفلين في مدار بعض من أكثر الإشارات إثارة للاهتمام في الكون - لكن من المعروف أنها صعبة الاكتشاف حتى المراحل النهائية من دورانها نحو بعضها البعض. الآن، يقترح علماء الفلك طريقة جديدة لرصد هذه الأزواج المراوغة قبل أن تندمج، من خلال مراقبة كيف تنحني وتكبر ضوء النجوم خلفها.
عندما تتصادم مجرتان، لا تندمج ثقوبها السوداء المركزية دائمًا على الفور. بدلاً من ذلك، يمكن أن تشكل نظامًا ثنائيًا، يدوران حول بعضهما البعض على مسافات يصعب على التلسكوبات الحالية حلها. يُعتقد أن هذه الثقوب السوداء العملاقة الثنائية هي محركات رئيسية لتطور المجرات ومصادر قوية لموجات الجاذبية - التموجات في الزمكان التي تنبأ بها أينشتاين. لكن اكتشافها في وقت مبكر من دورانها كان تحديًا مستمرًا لعلماء الفلك.
تتركز التقنية الجديدة على عدسات الجاذبية - الانحناء القوي للضوء بواسطة الأجسام الضخمة. تعمل الثقوب السوداء العملاقة كالتلسكوبات الطبيعية، حيث تنحني وتكبر الضوء من النجوم في مجراتها المضيفة. عادةً، ينتج ثقب أسود واحد عدسات درامية فقط عندما يحدث أن يكون نجم ما تقريبًا على الخط المباشر للرؤية. ولكن عندما يدور ثقبان أسودان حول بعضهما البعض، يصبح نمط عدسات الجاذبية أكثر تعقيدًا وأكثر احتمالًا لإنشاء قمم ملحوظة في السطوع. يمكن أن تعمل هذه التوقيعات المتكررة الشبيهة بالوميض كعلامات تدل على نظام ثنائي.
يصف الباحثون من مؤسسات بما في ذلك معهد ماكس بلانك لفيزياء الجاذبية وجامعة أكسفورد هذا النهج في دراسة نُشرت في مجلة Physical Review Letters. في نموذجهم، ينتج المجال الجاذبي لثقب أسود عملاق ثنائي أنماط عدسات مع عدة "نقاط حرجة" - مناطق يمكن أن يتم فيها تكبير ضوء النجوم بشكل دراماتيكي. مع تحرك النجوم بالنسبة للنظام الثنائي، يمكن أن يرتفع وينخفض الإشارة الضوئية الناتجة بطريقة ستكون مميزة مقارنةً بعدسات ثقب أسود واحد.
تتمثل جماليات هذه الطريقة في قدرتها على تحديد الأنظمة الثنائية قبل سنوات من إصدارها لموجات جاذبية قوية يمكن اكتشافها بواسطة مراصد فضائية مستقبلية مثل مهمة LISA. ستقوم المسوحات البصرية واسعة المجال من مراصد مثل مرصد فيرا سي. روبن وتلسكوب نانسي غريس رومان الفضائي قريبًا برسم خرائط لجزء كبير من السماء بعمق غير مسبوق وتواتر منتظم، مما يجعل من الممكن رصد هذه الأحداث المتكررة للعدسات.
إذا كانت ناجحة، يمكن أن يفتح هذا النهج قناة "إنذار مبكر" جديدة لأزواج الثقوب السوداء العملاقة، مما يسمح لعلماء الفلك بدمج الإشارات البصرية مع اكتشافات موجات الجاذبية المستقبلية لعلم الفلك متعدد المرسلات. وهذا يعني ليس فقط سماع تموجات الزمكان ولكن أيضًا رؤية أنماط الضوء المتغيرة للنجوم المتأثرة بهؤلاء الراقصين الكونيين الضخمين.
لقد ظلت الثقوب السوداء العملاقة الثنائية في ظلال علم الفلك لأنها مضغوطة وبعيدة جدًا. ولكن من خلال مراقبة كيف تلتوي وتكبر ضوء النجوم، يقدم الفيزيائيون الآن مسارًا واعدًا لجلب هؤلاء العمالقة المخفيين إلى الرؤية - ولتفهم أفضل لكيفية نمو المجرات واندماجها وتطورها عبر الزمن الكوني.
تنبيه صورة الذكاء الاصطناعي المرئيات تم إنشاؤها باستخدام أدوات الذكاء الاصطناعي وليست صورًا حقيقية.
المصادر رويترز أسوشيتد برس بي بي سي نيوز ذا غارديان فاينانشال تايمز (تم دمج أخبار turn0search17 في المقال)
نُشر بواسطة Banx Network. هذا المقال جزء من برنامج الوسائط اللامركزية من Banx، مدعومًا برمز BXE على شبكة XRP Ledger.
