العلماء يضعون نموذجا ثلاثي الأبعاد لأمواج جاذبية جديدة
تمكّن علماء الفلك لأول مرة من وضع شكل ثلاثي الأبعاد لأمواج جاذبية اكتشفت حديثا حيث استطاعوا تتبع شكل الأمواج المرسلة عبر الزمكان والناتجة عن اصطدام الثقوب السود ببعضها.
وجاء هذا الإعلان خلال اجتماع لوزراء العلوم والتكنولوجيا في دول مجموعة السبع (التي تضم كندا وفرنسا وألمانيا وإيطاليا واليابان والمملكة المتحدة والولايات المتحدة) في تورينو بإيطاليا، ويعتبر هذا الاندماج الرابع للثقوب السود الذي رصده علماء الفلك باستخدام مرصدي ليغو.
وهذا الرصد الأخير يعد الأول الذي يلتقطه أيضا مرصد فيرغو الموجود قرب بيستا بإيطاليا، مما وفّر طبقة جديدة من التفاصيل عن النمط الثلاثي الأبعاد للتحورات التي تظهر خلال بعض أكثر الأحداث عنفا وحيوية في الكون.
وأمكن تتبع تردد صغير في الإشارة، التي التقطها مرصد ليغو ومرصد فيرجو يوم 14 أغسطس/آب الماضي، إلى اللحظات الأخيرة من اندماج ثقبين أسودين قبل نحو 1.8 مليار سنة مضت. وهذان الثقبان الأسودان اللذان يبلغان نحو 31 مرة و25 مرة ضعف كتلة الشمس، اندمجا لينتجا ثقبا أسودا دوارا جديدا يبلغ حجمه 53 مرة أضعاف كتلة الشمس.
ونتج عن الاندماج طاقة تسربت على شكل تشوهات انتشرت عبر الزماكن مثل أمواج الماء، وتطلب اكتشاف هذه التشوهات الطفيفة أجهزة استشعار حساسة بما فيه الكفاية لقياس تغير بمقدار واحد فقط من الألف من قطر نواة ذرة عبر شعاع ليزر بطول أربعة كيلومترات.
وكان الرصد التاريخي لأمواج الجاذبية في سبتمبر/أيلول 2015 أول دليل تجريبي على تنبؤ آينشتاين قبل قرن من الزمان بأن الفضاء نفسه يمكن أن يمتد ويتقلص. ومع ذلك فإن المحاذاة المتوازية لمرصدي ليغو، أحدهما في هانفورد بولاية واشنطن والآخر في ليفينغستون بولاية لويزيانا، تعني أن العلماء يراقبون بشكل فعال طبقة مسطحة واحدة خلال الفضاء بدلا من الحصول على صورة ثلاثية الأبعاد.
ويشبه هذا الأمر الحصول على شريحة واحدة من التفاح، حيث لا يمكن توقع كيف كان شكل الفاكهة، وفقا للبروفيسور أندرياس فريس أحد علماء مشروع ليغو في جامعة بيرمينغهام. ورغم أن ذلك يُسهل مهمة اكتشاف أمواج الجاذبية، فإنه يجعل من المستحيل اختبار الجزء الثاني من نظرية آينشتاين المتعلق بشكل الممر الذي تنتقل فيه أمواج الجاذبية.
وهنا جاء دور مرصد فيرغو الذي تتموضع أذرعه بزاوية مختلفة عن مرصدي ليغو، وتمكن من رصد تلك الأمواج، مما سمح لعلماء الفلك باستخلاص معلومات جديدة عن استقطاب أمواج الجاذبية، وخاصة المسار الذي تتبعته الاهتزازات، الأمر الذي ساهم في الحصول على تصور ثلاثي الأبعاد.