كشفت صدمتان للثقوب السوداء المكتشفتان في أواخر 2024 عن اختبارات غير مسبوقة للنظرية العامة في النسبية لأينشتاين. أظهرت الأحداث، التي التقطها تعاون LIGO-Virgo-KAGRA، دورانًا غير عادي وثقوبًا سوداء محتملة من الجيل الثاني. تؤكد هذه الكشوفات التوقعات النظرية بدقة عالية وتستكشف جزيئات جديدة.
في أواخر عام 2024، اكتشف تعاون LIGO-Virgo-KAGRA إشارتين مميزتين للموجات الثقالية من اندماج الثقوب السوداء، والتي أُعلنت في دراسة نُشرت في 28 أكتوبر 2025 في The Astrophysical Journal Letters. وقع الحدث الأول، GW241011، في 11 أكتوبر 2024، على بعد حوالي 700 مليون سنة ضوئية من الأرض. شمل اندماج ثقوب سوداء بكتل تقدر بـ20 و6 أضعاف كتلة الشمس، حيث تم تحديد الثقب الأكبر كواحد من أسرع الثقوب السوداء دورانًا تم ملاحظتها على الإطلاق.
بعد حوالي شهر، في 10 نوفمبر 2024، تم اكتشاف الحدث الثاني، GW241110، على بعد 2.4 مليار سنة ضوئية. تضمن هذا الاندماج ثقوبًا سوداء بكتل تقريبية 17 و8 كتل شمسية، حيث دار الثقب الأسود الرئيسي في اتجاه معاكس لمدارِه - أول ملاحظة من هذا النوع.
"توفر كل كشف جديد رؤى مهمة عن الكون، تذكرنا بأن كل اندماج ملاحظ هو اكتشاف فلكي ولكنه أيضًا مختبر لا يقدر بثمن لاستكشاف القوانين الأساسية للفيزياء"، قال المؤلف المشارك كارل-يوهان هاستر، أستاذ مساعد في علم الفلك في جامعة نيفادا، لاس فيغاس. "كانت الثنائيات مثل هذه متوقعة بناءً على ملاحظات سابقة، لكن هذا هو الدليل المباشر الأول على وجودها."
حدثت هذه الأحداث خلال الحملة الرابعة للملاحظة (O4) لشبكة LIGO-Virgo-KAGRA، التي بدأت في مايو 2023 وتستمر حتى منتصف نوفمبر 2025. حتى الآن، تم اكتشاف حوالي 300 اندماج للثقوب السوداء. يشيران كل من GW241011 وGW241110 إلى ثقوب سوداء من الجيل الثاني تشكلت من خلال اندماجات هرمية في بيئات كثيفة مثل عناقيد النجوم، مع فروق كبيرة في الكتلة ودوران غير عادي.
"GW241011 وGW241110 من بين الأحداث الأكثر ابتكارًا بين المئات التي راقبتها شبكة LIGO-Virgo-KAGRA"، قال ستيفن فيرهرست، أستاذ في جامعة كارديف ومتحدث باسم تعاون LIGO العلمي. "مع وجود ثقب أسود في كلا الحدثين أكثر كتلة بشكل كبير من الآخر ويدار بسرعة، يقدمان دليلاً مثيرًا على أن هذه الثقوب السوداء تشكلت من اندماجات سابقة للثقوب السوداء."
سمحت دقة اكتشاف GW241011 باختبارات للنسبية العامة لأينشتاين في ظروف قاسية، تطابق توقعات معادلاته ونموذج الثقب الأسود الدوار لروي كير بدقة قياسية. قدم "هارمونيك أعلى" نادر في الإشارة تأكيدًا آخر. هذه الاندماجات أيضًا تستبعد كتل معينة لبوزونات فائقة الخفة، جزيئات افتراضية خارج النموذج القياسي.
"تقدم هذان الاندماجان الثنائيان للثقوب السوداء بعض الرؤى الأكثر إثارة حتى الآن عن حياة الثقوب السوداء السابقة"، قال توماس كاليستر، مؤلف مشارك وأستاذ مساعد في كلية ويليامز. "يعلموننا أن بعض الثقوب السوداء موجودة ليس فقط كشركاء معزولين بل ربما كأعضاء في حشد كثيف وديناميكي."
ستمكن الترقيات للكاشفات من دراسات إضافية لهذه الأنظمة، مما يعزز فهم تشكل الثقوب السوداء والفيزياء الأساسية.