ملخصات الأبحاث

تمييز مجموعات الثقوب السوداء المختلفة عن طريق موجات الجاذبية

W Farr et al
  • Published online:

إن الكشف المباشر لموجات الجاذبية (gravitational waves) الصادرة من الثقوب السوداء الثنائية المندمجة يفتح نافذة جديدة للاطلاع على البيئات التي تتكون فيها الثقوب السوداء الثنائية. وإحدى بصمات تلك البيئات هي التوزيع الزاوي للحركات المغزلية للثقوب السوداء. ومن المتوقع للمنظومات الثنائية المتكونة عبر تفاعلات ديناميكية بين الأجسام المدمجة مِن قَبْل أن تكون لها حركة مغزلية متسقة الاتجاهات (فالحركة المغزلية للثقوب السوداء لا تتماشى مع مدار المنظومة الثنائية)، في حين أن تلك الثقوب السوداء المتكونة من أزواج من النجوم المولودة معًا يُرَجَّح بشكل أكبر أن تكون لها حركات مغزلية تتماشى بشكل تفضيلي مع المدار. وتُعَدّ التوليفات الأفضل قياسًا لمعاملات الحركة المغزلية لكل من الكشوف الأربعة المرجحة للثقوب السوداء الثنائية (GW150914، وLVT151012، وGW151226، وGW170104) هي الحركة المغزلية "الفعالة". ويفيد الباحثون بأنه إذا كان مسموحًا لقِيَم الحركات المغزلية للثقوب السوداء أن تمتد إلى قيم مرتفعة، فإن الحركات المغزلية الفعالة لتلك المنظومات تشير إلى نسبة أرجحية تبلغ 0.015، مقابل توزيع زاوي متراص، مقارنة بمنظومة متسقة الاتجاهات. وعند النظر في تأثير عشرة كشوف إضافية، تنخفض نسبة الأرجحية تلك إلى 2.9 × 10−7 مقابل التراصف. وسيتم تأكيد توزيعات الحركة المغزلية متسقة الاتجاهات للأنظمة المرصودة، أو عكسها لصالح قيم الحركة المغزلية المنخفضة، بشكل موثوق في المستقبل القريب.