في 23 نوفمبر 2023، التقطت كاشفات LIGO وVirgo وKAGRA موجة ثقالية من اندماج ثقبين أسودين كتلتاهما 137 و103 كتلة شمسية. كلاهما وقع في فجوة عدم الاستقرار الزوجي، وهو النطاق من 69 إلى 139 كتلة شمسية حيث لا يترك التطور النجمي العادي سوى غاز متطاير. تبين أن دوران هذين الثقبين مرتفع بشكل مثير للريبة: 0.9 و0.8 من القيمة القصوى الممكنة. من أين جاء هذا الزوج؟ لغز ظل يؤرق الفيزيائيين الفلكيين.

جاء الجواب من جهة غير متوقعة: من الخزّاف الكوني. دوران النجم ومجاله المغناطيسي يشكلان الثقب الأسود الناشئ، كما تشكل يدا الحرفي الطين. مجال ضعيف جدًا، فيبتلع الثقب الأسود معظم النجم ويصبح ضخمًا جدًا. مجال قوي جدًا، فتجرف النفاثات الكثير من المادة، فيبقى الثقب الأسود خفيفًا وبطيئًا. أما المجال المعتدل فيعمل كأداة دقيقة: فهو يقطع من الكتلة ما يكفي بالضبط ليدخل الثقب الأسود في الفجوة، وفي الوقت نفسه يزيد دورانه حتى يصل إلى قيمة عالية.

تتبع المؤلفون مصير نواة هيليوم كتلتها 250.75 كتلة شمسية. أولاً، تطور النجم وفقد مادة عبر الرياح النجمية، وعند لحظة الانهيار انخفضت كتلته إلى 149 كتلة شمسية. استغرق الانهيار 4.29 ثانية وأدى إلى ثقب أسود كتلته 40 كتلة شمسية ودوران 0.5. ثم بدأ سباق: تجاوز معدل التراكم مباشرة بعد التكوين 100 كتلة شمسية في الثانية، ثم استقر عند مستوى 10-40 كتلة في الثانية. تم ابتلاع النجم بأكمله في حوالي ثانية واحدة.

اعتمدت النتيجة على المجال المغناطيسي، كما تعتمد مصير المنحوتة على قوة يدي النحات. مع مجال ضعيف، لم تتشكل النفاثات، وتراكم الثقب الأسود معظم النجم تقريبًا، ووصل إلى كتلة حوالي 140 كتلة شمسية ودوران أقصى قريب من الواحد. مع مجال قوي، تشبع التدفق المغناطيسي، واستخرجت النفاثات طاقة الدوران بقدرة تصل إلى $10^{54}$ إرج/ثانية، وتباطأ الثقب الأسود، حتى وصل إلى دوران تراجعي في النموذج الأكثر تطرفًا. المجال المعتدل أعطى توازنًا مثاليًا: كتلة حوالي 100 كتلة شمسية ودوران 0.8، تمامًا كما في المكون الثانوي لـ GW231123. المكون الأساسي بكتلة 137 كتلة شمسية ودوران 0.9 يُعاد إنتاجه بالنموذج ذي المجال الضعيف.

هذا العمل يزيل الاعتراض الرئيسي ضد قناة الانهيار المباشر لتكوين الثقوب السوداء في فجوة عدم الاستقرار الزوجي. كان يُعتقد سابقًا أن النجم المعزول عند الانهيار يعطي ثقبًا أسود بكتلة النواة، أي أعلى من الفجوة. الآن ثبت أن الدوران والمجالات المغناطيسية يمكن أن تقطع الكتلة بشكل طبيعي إلى النطاق المطلوب وتزيد دوران الثقب. العلاقة الجديدة بين الكتلة والدوران اعتمادًا على شدة المجال المغناطيسي للسلف تصبح أداة تشخيصية لدراسات التجمعات. وتتنبأ النفاثات القوية بومضات كهرومغناطيسية ساطعة، مماثلة لأقوى انفجارات أشعة جاما، مما يفتح الطريق أمام علم الفلك متعدد الرسائل.

يواصل الخزّاف الكوني عمله. يجب أن تتضمن المحاكاة المستقبلية التطور الديناميكي لدوران الثقب الأسود وحساب الارتدادات التي قد تقلب الأدوار وتغير المدارات في الأنظمة الثنائية. نطاق أوسع من كتل الأسلاف وملامح الدوران سيسمح ببناء صورة كاملة لتكوين الثقوب السوداء الضخمة. والبحث الرصدي عن نظائر كهرومغناطيسية لمثل هذه الانهيارات في الكون المبكر سيساعد في اختبار تنبؤات النموذج. الدوران والمجال المغناطيسي هما اليدان الخفيتان اللتان تشكلان أكثر الأجسام غموضًا في الكون.