كانت المقالة السابقة حول النتائج التي تم الحصول عليها من تجارب LIGO / VIRGO حول التعرف على موجات الجاذبية ذات طبيعة إعلامية ولم تهدف إلى التعليمات التربوية. الآن سأحاول الإجابة على أسئلة قرائي وأصدقائي حول هذا الموضوع. أراد البعض تخيل ما حدث بشكل أفضل ، بينما أراد البعض الآخر توضيح سبب أهمية هذا الاكتشاف. لذلك ، كتبت هذه المقالة التي شرحت فيها ما هي النجوم النيوترونية والثقوب السوداء ، وكيف يبدو اندماجها ، وأوضحت أهمية هذا الإعلان. وتكمن أهميتها في عدة نقاط ، ومن الصعب جدًا اختزالها إلى أي شخص. بالإضافة إلى ذلك ، أعطي إجابات لأسئلة أخرى.
بادئ ذي بدء ، سأبدي تحفظًا: لست خبيرًا في الموضوع المعقد لدمج النجوم النيوترونية والانفجارات الناتجة ، والمعروفة باسم "كيلونات". من الصعب دمج الثقوب السوداء. أنا نفسي سأكتشف بعض التفاصيل. آمل أن أكون قد تمكنت من تجنب الأخطاء ، ولكن في بعض الحالات لم يكن لدي جميع الإجابات.
أسئلة أساسية حول النجوم النيوترونية والثقوب السوداء واندماجها
ما هي النجوم النيوترونية والثقوب السوداء وكيف ترتبط؟
تتكون كل ذرة من نواة ذرية صغيرة تتكون من النيوترونات والبروتونات (متشابهة جدًا مع بعضها البعض) وتحيط بها الإلكترونات بشكل فضفاض. معظم الذرة عبارة عن مساحة فارغة ، لذلك في الظروف القاسية يمكن سحقها - ولكن فقط إذا تحول كل إلكترون وبروتون إلى نيوترون (يبقى في نفس المكان) ونيوترينو (السفر إلى الفضاء). عندما ينفد الوقود من نجم عملاق ، ينخفض ضغط فرنه النووي وينهار تحت ثقله ، مما يخلق الظروف القاسية للغاية التي يمكن سحق المادة في ظلها. وهكذا ، يتحول الجزء الداخلي من نجم بكتلة أكبر عدة مرات من الكتلة الشمسية إلى كرة نيوترونية بقطر يبلغ عدة كيلومترات ، ويقترب عدد النيوترونات فيه من 1 مع 57 أصفار.
إذا تبين أن النجم كبير بما فيه الكفاية ، ولكنه ليس كبيرًا جدًا ، تصبح الكرة النيوترونية قوية وتحافظ على شكلها ، وتنفجر بقايا النجم إلى الخارج ، وتتحلل إلى قطع - وتسمى هذه العملية "سوبرنوفا ذات نواة منهارة". تبقى الكرة النيوترونية في مكانها - نسميها نجمة نيوترونية. يتكون من المادة الأكثر كثافة ، والتي فقط ، وفقًا لأفكارنا ، يمكن أن توجد في الكون - نواة ذرية نقية عبر عدة كيلومترات. إنه سطح صلب للغاية. إذا حاولت الدخول إلى نجم نيوتروني ، فستكون أحاسيسك أسوأ بكثير مما لو اصطدمت بباب مغلق بسرعة عدة مئات من الكيلومترات / ساعة.
إذا كان النجم كبيرًا جدًا ، فإن الكرة النيوترونية المشكلة يمكن أن تنهار قريبًا (أو فورًا) تحت ثقلها وتؤدي إلى ثقب أسود. في هذه الحالة ، قد يظهر المستعر الأعظم أو قد لا يظهر - قد يختفي النجم ببساطة. يختلف BH تمامًا عن النجم النيوتروني. BH - هذا ما تبقى بعد الانهيار الذي لا رجعة فيه للمادة داخل نفسها ، وتقلص إلى ما لا نهاية تحت تأثير الجاذبية. وإذا كان للنجم النيوتروني سطح يمكنك تحطيم رأسك به ، فإن BH ليس له سطح - بل له حافة ، والتي تمثل ببساطة نقطة اللاعودة ، تسمى أفق [الأحداث]. في نظرية آينشتاين ، يمكنك الذهاب من خلالها ، مثل باب مفتوح. لن تلاحظ لحظة الانتقال. (لكن هذا صحيح في نظرية آينشتاين. ومع ذلك ، هناك خلاف حول ما إذا كان الجمع بين نظرية آينشتاين والفيزياء الكمومية يحول هذا الخط إلى شيء جديد وخطير على الأشخاص القادمين ؛ وهذا يُعرف باسم "تناقض
جدار الحماية " ، لكن مناقشته ستقودنا كثيرًا إلى مجال التنظير). ولكن بمجرد المرور من هذا الباب ، لن يكون من الممكن العودة.
يمكن أيضًا تكوين BHs بطرق أخرى - ولكن هذه ليست BHs التي يمكننا مراقبتها مع كاشفات LIGO / VIRGO.
لماذا تعتبر عمليات الاندماج أفضل مصادر موجات الجاذبية؟
إحدى أبسط الطرق وأكثرها وضوحًا لإنشاء موجات جاذبية هي جعل جسمين يتحركان في المدار حول بعضهما البعض. إذا قمت بخفض قبضتين في الماء ولفهما حول بعضهما البعض ، فستحصل على رسم للماء من الأمواج المتحركة في اتجاهات مختلفة ؛ هذا تشبيه صريح جدًا لما يحدث لجسمين يدوران حول بعضهما البعض ، على الرغم من أن الأجسام تتحرك في الفضاء ، فإن الموجات لا تظهر في نوع من الوسط مثل الماء. هذه هي موجات الفضاء نفسها.
للحصول على GW قوي ، من الضروري أن يكون لكلا الجسمين كتلة كبيرة جدًا ، وأن يدوران بسرعة عالية. يتطلب تحقيق سرعة عالية جاذبية قوية جدًا ؛ ولهذا ، يجب أن تكون الأجسام قريبة من بعضها البعض قدر الإمكان (حيث ، كما عرف إسحاق نيوتن بالفعل ، تزداد الجاذبية بين جسمين مع تقليل المسافة بينهما). ولكن إذا كانت الأشياء كبيرة ، فلا يمكن الاقتراب منها كثيرًا ؛ سوف يتصادمون مع بعضهم البعض ويندمجون قبل وقت طويل من تسارعهم بما يكفي. لذلك ، للحصول على سرعة مدارية سريعة جدًا ، من الضروري أخذ شيئين صغيرين نسبيًا بكتل كبيرة نسبيًا - تلك التي يطلق عليها العلماء الأجسام المدمجة. النجوم النيوترونية و BHs هي أكثر الأجسام المعروفة لنا. لحسن الحظ ، غالبًا ما يتحركون في أزواج ، وأحيانًا يكونون قصيرين بما يكفي قبل الاندماج ، يتنقلون معًا بسرعة كافية لإعطاء HS ، والذي يمكن اكتشافه بواسطة LIGO و VIRGO.
لماذا تظهر هذه الأشياء في أزواج على الإطلاق؟
غالبًا ما تتحرك النجوم في أزواج. ثم تسمى
النجوم الثنائية . يمكن أن تبدأ الحياة في زوج ، تتشكل معًا في سحابة غاز كبيرة ، أو ، إذا ظهرت بشكل منفصل ، يمكن أن تشكل زوجين ، في مجتمع مليء بالنجوم ، حيث غالبًا ما تحلق النجوم القريبة قريبة من بعضها البعض. ربما يبدو هذا غير متوقع ، لكن مثل هذا الزوج يمكن أن ينجو من انهيار وانفجار كل نجم ، مما سيؤدي إلى ظهور ثقبين أسودين ، نجمين نيوترونيين أو واحد BH وواحد NS ، يدوران حول بعضهما البعض.
ماذا يحدث عندما تندمج هذه الأشياء؟
ليس من المستغرب أن هناك ثلاث فئات من الارتباطات التي يمكن الكشف عنها: دمج اثنين من BHs ، ودمج اثنين من NS ودمج NS و BH. لاحظنا الصف الأول في عام 2015 (أعلن هذا في عام 2016) ، والثاني تم الإعلان عنه في عام 2017 ، والانتظار للفصل الثالث ليس سوى مسألة وقت. يمكن أن يدور جسمان حول بعضهما البعض لمليارات السنين ، ينبعث ببطء شديد من موجات الجاذبية (لوحظ هذا التأثير في السبعينيات ، حيث حصلوا على جائزة نوبل) ، واقتربوا تدريجياً. وفقط في اليوم الأخير من حياتهم تبدأ السرعة المدارية في الزيادة الحقيقية. وقبل الاندماج مباشرة ، يبدأون بالتناوب بسرعة ترتيب ثورة واحدة في الثانية ، ثم عشر دورات في الثانية ، ثم مائة دورة في الثانية. تخيل هذا إذا استطعت: تعترض عدة عشرات من الكيلومترات ، تقع على بعد عدة كيلومترات من بعضها البعض ، مع كتلة تتجاوز الشمس ، تدور حول بعضها البعض بسرعة 100 مرة في الثانية. الظاهرة المذهلة هي الدمبل الدوار ، حتى أكثر العقول البارزة في القرن التاسع عشر لم تستطع تخيلها. لا أعرف عالماً واحداً لم يكن لديه تقديس لهذا المشهد. يبدو كل هذا مثل الخيال العلمي ، لكنه ليس كذلك.
كيف نعرف أن هذا ليس خيالًا علميًا؟
هذه ليست NF إذا كنا نثق في نظرية الجاذبية لآينشتاين. تتنبأ بأن مثل هذا الدمبل السريع الدوران للكتلة الهائلة ، الذي يتكون من جسمين متراصين ، يجب أن ينتج نمطًا مميزًا لاضطراب الفضاء - موجات الجاذبية. هذا النمط معقد ومتوقع بدقة. في حالة الثقوب السوداء ، تغطي التوقعات الفترة حتى لحظة الاندماج ، وكذلك بعده ، بما في ذلك وصف الإشارات من BH أكبر الناتجة عن الاندماج. في حالة NS ، لحظات قبل الاصطدام بوقت قصير ، يصبح الاندماج نفسه وبعده مباشرة أكثر تعقيدًا ولسنا متأكدين من أننا نفهمهم تمامًا ، ولكن في غضون بضع ثوان قبل الاندماج ، تخبر نظرية آينشتاين بدقة ما يمكن توقعه. تتوقع النظرية المزيد من الأحداث - كيف ستنتشر هذه الموجات على مسافات طويلة من حيث نشأت ، وتصل إلى الأرض ، وكيف ستظهر في شبكة LIGO / VIRGO على ثلاثة كاشفات موجات جاذبية. لذلك ، هناك العديد من التنبؤات حول ما يمكن توقعه في LIGO / VIRGO: يتم استخدام هذه النظرية للتنبؤ بوجود وخصائص BHs و NS ، وخصائص تفصيلية لعمليات الاندماج ، والرسومات الدقيقة للموجات الجاذبية الناتجة ، وكيف تنتشر بالضبط موجات الجاذبية في الفضاء . اكتشف LIGO / VIRGO أنماطًا مميزة لهذه الموجات التثاقلية. وحقيقة أن هذه الأرقام تتفق تمامًا مع نظرية آينشتاين هي أكثر الأدلة الموثوقة التي تم تلقيها على الإطلاق أن النظرية ليس لديها أخطاء عند استخدامها في هذه السياقات المدمجة.
ألاحظ أن الأدلة تشير إلى حد ما إلى نفسها - ولكن هذه هي الطريقة التي تتقدم بها المعرفة العلمية ، في شكل مجموعة من العديد من فحوصات الاتساق التفصيلية التي تتشابك بشكل تدريجي مع بعضها البعض بحيث يكاد يكون من المستحيل فصلها. المنطق العلمي ليس استنتاجيًا ، بل استقرائي. نحن لا نفعل ذلك لأنه مبرر منطقيًا تمامًا ، ولكن لأنه يعمل بشكل جيد بشكل مدهش - والدليل هو جهاز كمبيوتر به شاشة أكتب فيها هذا النص ، وإنترنت سلكي مع اتصالات لاسلكية ، وقرص كمبيوتر من شأنه تستخدم لتخزين وإرسال النص.
أهمية إعلان أكتوبر عن اندماج النجوم النيوترونية
من الصعب تفسير أهمية الإعلان لأنه يتكون من العديد من النتائج المهمة ، مكدسة فوق بعضها البعض ، وليس مجرد نتيجة واحدة يمكن إعادة سردها في كلمتين.
وإليك قائمة بما تعلمناه. لا يصدم أي من عناصره أسس الكون ، لكن كل منها مثير للاهتمام للغاية ، ويشكلان معًا حدثًا مهمًا في تاريخ العلم.
أول ملاحظة مؤكدة لدمج اثنين NS
كنا نعلم أن مثل هذه الاندماجات يجب أن تحدث ، لكننا لم نكن متأكدين من ذلك. وبما أن هذه الأشياء بعيدة جدًا عنا وهي صغيرة جدًا بحيث لا يمكن رؤيتها من خلال التلسكوب ، فإن الطريقة الوحيدة للتأكد من حدوث الاندماج ومعرفة المزيد من التفاصيل عنها هي استخدام موجات الجاذبية. في السنوات القادمة ، نأمل أن نرى المزيد من عمليات الدمج هذه ، في عملية كيف سيزيد علم الفلك الثقالي من حساسيته ، وسوف نتعلم المزيد عنها.
معلومات جديدة عن خصائص النجوم النيوترونية
تم توقع وجود نيوزيلندة منذ ما يقرب من مائة عام ، وتم تأكيده في 60-70 سنة. لكن خصائصهم الدقيقة غير معروفة. نعتقد أنها تبدو مثل النوى الذرية العملاقة ، لكنها أكبر بكثير من النوى الذرية العادية بحيث لا يمكننا التأكد من أننا نفهم كل خصائصها الداخلية ، وهناك خلافات في المجتمع العلمي لا يمكن حلها بسهولة - ولكن ، ربما سيتوقفون قريبًا.
من رسم تفصيلي لموجات الجاذبية للنجوم النيوترونية المدمجة ، تعلم العلماء شيئين بالفعل. أولاً ، لقد أكدنا أن نظرية آينشتاين تتنبأ بشكل صحيح بالنمط الأساسي للموجات الجاذبية المنبثقة من NS أو BH تدور حول بعضها البعض. ولكن ، على عكس منطقة البحر الأسود ، هناك المزيد من الأسئلة حول ما يحدث بعد اندماج NS. والسؤال عما حدث لزوجنا بعد أن يظل الاندماج مفتوحًا - هل شكل NS ، NS غير المستقر ، الذي انهار في BH في عملية تباطؤ الدوران ، أم ظهر BH على الفور؟
لكننا تعلمنا بالفعل شيئًا مهمًا حول الخصائص الداخلية لـ NS. عبء مثل هذا الدوران السريع سوف يمزقني وأنت إلى أشلاء ، بل ويمكن أن يمزق الأرض. نحن نعلم أن NS أقوى بكثير من الحجر العادي ، لكن ما مدى قوتها؟ إذا كانت هشة للغاية ، فسوف تنكسر في مرحلة ما أثناء الملاحظات التي تم إجراؤها في LIGO / VIRGO ، وسيصبح الرسم البسيط المتوقع لموجات الجاذبية أكثر تعقيدًا فجأة. ولكن هذا لم يحدث ، على الأقل حتى اللحظة التي تسبق الاندماج مباشرة. لذلك ، يمكن للعلماء استخدام هذه البساطة في نمط موجة الجاذبية لاستخلاص بيانات جديدة حول مدى صلابة ودوام NS. ستؤدي عمليات الاندماج اللاحقة إلى تحسين فهمنا للمشكلة. لا توجد طريقة بسيطة أخرى للحصول على هذه المعلومات.
أول ملاحظة لحدث ينتج أقوى موجات الجاذبية والموجات الكهرومغناطيسية الساطعة
لا يجب أن يخلق دمج BHs ضوءًا ساطعًا ، لأنه ، كما ذكرت ، هم أشبه بأبواب مفتوحة لملعب غير مرئي من الحجارة ، لذلك يندمجون بهدوء تام ، بدون تصادمات مشرقة وساخنة. لكن النجوم النيوترونية تبدو ككرات كبيرة من المادة ، لذا فإن اصطدامها يمكن أن يؤدي إلى كمية كبيرة من الحرارة والضوء من أي نوع - تمامًا كما تتوقع بسذاجة. أعني بالضوء "الضوء" ليس فقط الضوء المرئي ، ولكن أيضًا جميع أنواع الموجات الكهرومغناطيسية من جميع الأطوال الموجية (وبالتالي جميع الترددات). يقسم العلماء طيف الموجات الكهرومغناطيسية إلى فئات. وهي الموجات الراديوية ، والموجات الدقيقة ، والأشعة تحت الحمراء ، والضوء المرئي ، والأشعة فوق البنفسجية ، والأشعة السينية ، وإشعاعات غاما - من أجل زيادة التردد وتقليل الطول الموجي.
ضع في اعتبارك أن هذه الفئات والفصل بينها تعسفي تمامًا ، ولكنه مفيد لأغراض علمية مختلفة. والفرق الأساسي الوحيد بين الضوء الأصفر والموجة الراديوية وأشعة جاما هو التردد وطول الموجة. كل شيء آخر هو نفس الشيء: موجة من المجالات الكهربائية والمغناطيسية.
لذلك في حالة اندماج اثنين من NS ، نتوقع ظهور كل من الموجات الجاذبية والكهرومغناطيسية بترددات مختلفة ناشئة عن تأثيرات مختلفة بسبب اصطدام الكرات النيوترونية الضخمة. ولكن لمجرد أننا نتوقعهم لا يعني أنه سيكون من السهل اكتشافهم. نادرًا ما تحدث عمليات الاندماج هذه - ربما واحدة كل بضع مئات الآلاف من السنين في مجرة كبيرة مثل مجرتنا - لذا فإن تلك التي نكتشفها مع LIGO / VIRGO ستكون عادةً بعيدة جدًا عنا. إذا كان عرض الضوء خافتًا جدًا ، فلن تتمكن تلسكوباتنا من رؤيته.
لكن هذا العرض كان مشرقا بما فيه الكفاية. رصدت كاشفات أشعة جاما في الفضاء على الفور ، مؤكدة حقيقة أن موجات الجاذبية من اثنين من NS قد أدت إلى تصادم واندماج ، مما أدى إلى توليد ضوء عالي التردد. وهذا في حد ذاته شيء فريد. كما لو كان الشخص قد شاهد البرق طوال حياته ، لكنه لم يسمع رعدًا ؛ أو شاهد الأمواج من الأعاصير ، لكنه لم ير الإعصار نفسه. حقيقة أننا رأينا مظهرين للاندماج دفعة واحدة تفتح لنا مجموعة جديدة تمامًا من وجهات النظر ؛ في بعض الأحيان يعطي واحد زائد واحد أكثر من اثنين.
مع مرور الوقت - بعد بضع ساعات وأيام - لوحظت آثار الاندماج أيضًا في النطاق المرئي والأشعة فوق البنفسجية وضوء الأشعة تحت الحمراء والأشعة السينية وموجات الراديو. جاء البعض في وقت أبكر من البعض الآخر ، وهو في حد ذاته قصة منفصلة ، لكن كل واحد منهم أضاف إلى خزانة فهمنا لعمليات الاندماج.
تأكيد أفضل التخمينات حول مصادر الاندفاعات القصيرة لأشعة جاما
لسنوات في السماء ، لاحظنا رشقات من أشعة غاما. من بينها ، تم تمييز فئة من الرشقات ، في مدة أقصر من غيرها ، وعادة ما تستمر بضع ثوان. جاءوا من جميع أنحاء السماء ، مما يشير إلى أنهم قادمون من الفضاء البعيد بين المجرات ، ويفترض أنهم من المجرات البعيدة. من بين التفسيرات الأخرى ، كانت الفرضية الأكثر شيوعًا لأصل هذه الرشقات هي اندماج NS. الطريقة الوحيدة لتأكيد هذه الفرضية هي اكتشاف موجات الجاذبية لهذا الاندماج. لقد مر هذا الاختبار الآن. على ما يبدو ، تم تأكيد الفرضية. وهذا يعني أنه ولأول مرة لدينا تفسير جيد لهذه الانفجارات القصيرة لأشعة جاما ، واستنادًا إلى تكرار ظهورها ، إلى تقدير جيد لتردد اندماج NS في الكون.
أول قياس للمسافة إلى المصدر باستخدام كل من موجات الجاذبية والانزياح الأحمر للموجات الكهرومغناطيسية ، مما جعل من الممكن معايرة مقياس مسافات الكون وسرعة توسعه بطريقة جديدة.
إن نمط التغيير في موجات الجاذبية الناتجة عن اندماج اثنين من BHs أو NSs في الوقت المعقد للغاية للكشف عن الكثير من المعلومات حول دمج الكائنات ، بما في ذلك تقدير تقريبي لكتلها وتوجيه زوج دوار بالنسبة للأرض. إن القوة العامة للموجات ، إلى جانب معرفة كتلها ، تكشف لنا بعد الزوج من الأرض. هذا ليس سيئًا في حد ذاته ، ولكن الفائدة الحقيقية هي عندما نفتح الكائن بالضوء المرئي ، أو أي ضوء بتردد أقل من أشعة غاما.
في هذه الحالة ، من الممكن تحديد المجرة حيث توجد هذه النجوم النيوترونية.معرفة مجرة منزلهم ، يمكن القيام بشيء مهم للغاية. بالنظر إلى ضوء النجوم ، يمكننا تحديد مدى سرعة تحرك المجرة بعيدًا عنا. بالنسبة إلى المجرات البعيدة ، يجب أن تكون السرعة التي تبتعد عنها عنا مرتبطة بالمسافة إليها بسبب توسع الكون.تم قياس الطريقة التي يتوسع بها الكون سريعًا مؤخرًا بدقة عالية جدًا ، ولكن المشكلة هي أنه يتم استخدام طريقتين مختلفتين لهذا القياس ، والتي لا تتطابق. يعد هذا عدم التطابق أحد أهم القضايا في فهمنا للكون. ربما تكون إحدى الطرق غير كاملة ، وربما - وستكون أكثر إثارة للاهتمام - لا يتصرف الكون بالطريقة التي نفكر بها.تعطينا موجات الجاذبية طريقة ثالثة: فهي تُبلغ مباشرة عن المسافة إلى المجرة ، بينما تمنحنا الموجات الكهرومغناطيسية سرعة هروب مباشرة. بالنسبة للمجرات البعيدة ، لا توجد طريقة أخرى لإجراء قياسات مشتركة من هذا النوع. هذه الطريقة ليست دقيقة بما يكفي لتكون مفيدة في حالة اندماج واحد ، ولكن بعد ملاحظة العشرات من عمليات الدمج ، سيعطينا متوسط النتيجة معلومات جديدة مهمة حول توسع الكون. يمكن أن يساعدنا الدمج مع طرق أخرى في حل هذا اللغز المهم.حتى الآن ، أفضل اختبار لتنبؤات آينشتاين هو أن سرعة الضوء وموجات الجاذبية تتزامن: منذ أن وصلت أشعة جاما من الاندماج وقيمة الذروة لموجات الجاذبية بفارق ثانيتين عن بعضهما البعض ، بعد 130 مليون سنة - أي السفر حوالي 5 آلاف مليون مليون ثانية - يمكننا القول أن سرعة الضوء وسرعة موجات الجاذبية تساوي الحد الكوني للسرعة بدقة جزء لكل ألف مليون مليون. مثل هذا التحقق الدقيق يتطلب مجموعة من الملاحظات لموجات الجاذبية وأشعة جاما.تأكيد إنشاء العناصر الثقيلة بشكل فعال
من المعروف منذ فترة طويلة أننا نتكون من مادة تظهر في النجوم أو ستاردست. ولكن إذا بدأت في التعامل مع تفاصيل هذه العملية ، تظهر الألغاز. من المعروف أن جميع العناصر الكيميائية ، من الهيدروجين إلى الحديد ، تتشكل في النجوم ويمكن رميها في الفضاء في انفجار المستعر الأعظم ، وتطفو هنا وهناك ، وفي النهاية تشكل الكواكب والأقمار والناس - ولكن لم يكن من الواضح كيف بعض العناصر الأثقل هي اليود والسيزيوم والذهب والرصاص والبزموت واليورانيوم وما إلى ذلك. نعم ، يمكن أن تحدث في المستعرات الأعظمية ، لكنها ليست بهذه البساطة ؛ وفي الكون ، يبدو أن عدد ذرات العناصر الثقيلة أكثر مما يمكن تفسيره بالمستعرات الأعظمية. كان هناك العديد من المستعرات الأعظمية في تاريخ الكون ، ولكن كفاءة إنتاجها للعناصر الثقيلة منخفضة للغاية.منذ بعض الوقت ، تم اقتراح أن اندماج النجوم النيوترونية يمكن أن يكون مرشحًا مناسبًا لإنتاج هذه العناصر الثقيلة. على الرغم من أن هذه الاندماجات نادرة ، إلا أنها يمكن أن تكون أكثر فاعلية ، لأن نوى العناصر الثقيلة تحتوي على العديد من النيوترونات ، وليس من المستغرب أن يؤدي اصطدام نجمين نيوترونيين إلى ظهور العديد من النيوترونات في شظايا هذا التصادم ، وهو مناسب لإنشاء النوى المذكورة أعلاه. سيكون المؤشر الرئيسي لهذه العملية هو ما يلي: إذا كان من الممكن اكتشاف اندماج النجوم النيوترونية باستخدام موجات الجاذبية وتحديد موقعها باستخدام التلسكوبات ، عندها يمكن للمرء أن يدرس ضوءه ويكتشف فيه آثارًا مميزة لما يسمى الآن "انفجار الكيلون " "أنا شخصياً لا أعرف كل تفاصيل الكيلو. يتم تغذيته بتشكيل العناصر الثقيلة. معظم النوى التي تم الحصول عليها هي أولًا مشعة - أي غير مستقرة - ثم تتحلل ، وتنبعث منها جزيئات عالية الطاقة ، بما في ذلك جزيئات الضوء (الفوتونات) ، تندرج في فئات أشعة غاما والأشعة السينية. يجب أن يكون للتوهج المميز النهائي خصائص معينة: في البداية يجب أن يكون ساطعًا ، ولكن بعد ذلك فجأة يخرج في ضوء مرئي ويتوهج لفترة طويلة بالأشعة تحت الحمراء. أسباب ذلك معقدة ، فلنحذفها الآن. من المهم أن يتم تسجيل هذه الخصائص ، والتي أكدت ظهور كيلون من النوع المطلوب ، وبالتالي ، في هذا الاندماج بين النجوم النيوترونية ، تم إنشاء عدد كبير من العناصر الثقيلة بالفعل. لذلك ، وللمرة الأولى ، لدينا الآن الكثير من الأدلة ،أن كل العناصر الكيميائية الثقيلة تقريبًا لكوكبنا ومن حوله تشكلت أثناء التقاء النجوم النيوترونية. أكرر أننا لم نتمكن من معرفة ذلك إذا لم نكن متأكدين من أن هذا الحدث كان اندماجًا بين النجوم النيوترونية ، ويمكن الحصول على هذه المعلومات فقط من مراقبة موجات الجاذبية.أسئلة متنوعة
هل أدى اندماج هذين النوعين من NS إلى BH جديد ، أو NS أكبر ، أو NS غير مستديرة تدور بسرعة غير مستقرة ، والتي انهارت فيما بعد في BH؟
لم نعلم هذا بعد ، وربما لن نعرف. يميل بعض العلماء المشاركين في التجربة إلى إمكانية BH ، بينما يقول آخرون أن هذا غير دقيق. لست متأكدًا من المعلومات الإضافية التي يمكننا الحصول عليها بعد مرور بعض الوقت.إذا شكل اثنان من NSs BH ، فأين سيكون الكيلون؟ لماذا لم تمتص كل هذا في البوسنة والهرسك؟
BH - ليس المكانس الكهربائية ؛ يجذبون كل شيء من خلال الجاذبية ، كما تفعل الأرض والشمس ، ولا تمتص المادة بأي طريقة خاصة. الاختلاف الوحيد بينهما هو أنه إذا سقطت في الداخل ، فلن تخرج. ولكن مثلما يمكنك تجنب الاصطدام بالأرض أو الشمس ، يمكنك تجنب الوقوع في BH إذا تحركت بسرعة كافية في المدار ، أو ذهبت إلى الجانب قبل الوصول إلى حافة [الأفق].جوهر الاندماج NS هو أنه في لحظة الاندماج ، تكون القوى المؤثرة عليها كبيرة جدًا بحيث يتمزق أحد النجوم أو كليهما. المواد التي يتم إخراجها نتيجة لسرعات عالية وفي جميع الاتجاهات بطريقة ما تخلق انفجارًا ساخنًا مشرقًا لأشعة جاما ، ونتيجة لذلك ، يتوهج انبعاث الكيلون بسبب النوى الذرية التي تم إنشاؤها حديثًا. هذه التفاصيل ليست واضحة حتى الآن بالنسبة لي، لكنني أعرف أنهم يدرسون كيفية استخدام المعادلات التقريبية، واستخدام الكمبيوتر المحاكاة . ومع ذلك ، لا يمكن تأكيد دقة المحاكاة إلا من خلال دراسة شاملة للاندماج - فقط تلك المعنية في الإعلان. على ما يبدو ، قامت هذه المحاكاة بعمل جيد. أنا متأكد من أنه سيتم تحسينها بعد المقارنة مع البيانات التي تم الحصول عليها.