📄 معروضة نسخة «بسيط» — «مبسّط» غير جاهزة بعد. أضفه إلى المفضّلة للمساعدة في تسريعها. اطلب التحليل الكامل

عندما يصطدم جسمان ثقيلان، لا يبقيان دائمًا في مكانهما. فالثقوب السوداء عند اندماجها تتلقى ركلة قوية — مثل ارتداد طلقة نارية، لكن بدل البارود يعمل انحناء الزمكان. هذه الركلة قد تقذف الثقب الجديد من مركز المجرة أو حتى إلى خارجها.

حلل مؤلفو الدراسة بيانات مرصدي LIGO وVirgo لموجات الجاذبية على مدى عدة سنوات. وحسبوا سرعات الارتداد للأحداث الفردية وللمجموعة كاملة. وبالنسبة لحدثين، تمكنوا من الحصول على تقديرات دقيقة إلى حد ما: ارتد الثقب الأسود الثقب الأسود GW231028-153006 بسرعة حوالي 839 كم/ث، بينما ارتد GW231123-135430 بسرعة حوالي 974 كم/ث. وهذا أسرع بمئات المرات من الرصاصة.

لكن بالنسبة لمعظم الأحداث، ظلت السرعات غير محددة: فالبيانات لا تسمح بتحديد دقيق لمدى قوة الركلة. لذلك ذهب العلماء إلى أبعد من ذلك وقدروا توزيع السرعات لجميع الثقوب السوداء المندمجة. وتبين أن السرعة المتوسطة للارتداد تبلغ حوالي 300–330 كم/ث. وهذا يعني أن نصف الثقوب الجديدة ترتد أبطأ من هذه القيمة، والنصف الآخر أسرع.

ثم حسب المؤلفون ما إذا كانت هذه الثقوب ستبقى محتجزة في أنواع مختلفة من التجمعات النجمية والمجرات. ففي التجمعات الكروية — أسراب كثيفة من النجوم القديمة — تكون الجاذبية ضعيفة، لذا لا يمكن احتجاز سوى 2–3% من الثقوب المندمجة. وفي التجمعات النجمية النووية، التي تقع في مراكز المجرات، يكون الاحتجاز أعلى — 28–32%. وتحتفظ المجرات القزمة بنسبة 25–29%، بينما تحتفظ المجرات الإهليلجية العملاقة بجميعها تقريبًا: 92–94%.

لكن الاحتجاز لا يعني العودة إلى المركز. فقد يظل الثقب يتأرجح لفترة طويلة على أطراف التجمع، مثل كرة خرجت من الملعب لكنها لم تتجاوز السياج. وحسب المؤلفون المدة اللازمة ليعيد الاحتكاك بالنجوم الثقب إلى النواة. وتبين أنه في التجمعات الكروية والتجمعات النووية، قد تكون هذه المدة طويلة جدًا — أطول من عمر الكون. وبالتالي، حتى الثقب المحتجَز لن يتمكن من العثور على شريك لاندماج جديد.

هذا يغير الصورة حول كيفية نمو الثقوب السوداء. فسابقًا كان يُعتقد أنه إذا بقي الثقب في التجمع، فسوف يندمج مرة أخرى عاجلاً أم آجلاً. الآن أصبح واضحًا: لا يكفي الاحتجاز — بل يجب أيضًا أن يتمكن الثقب من العودة إلى قلب الأحداث. في التجمعات الكروية، يكاد يكون هذا مستحيلًا، لذا فإن الاندماجات الهرمية — حيث يندمج ثقب أسود، ثم يندمج نسله مرة أخرى — نادرة الحدوث. أما في المجرات الإهليلجية الضخمة، حيث الجاذبية تمسك بكل شيء بقوة، يمكن للثقوب السوداء أن تنمو مثل كرة الثلج.