ستاره شناسان به تازگی ادغام سیاه چاله ای بسیار عظیم را کشف کردند که تصور می شد نباید وجود داشته باشد.

به گزارش ایسنا به نقل از گیزمودو، یک ادغام قدرتمند موسوم به GW231123 ، سیاه چاله ای فوق العاده بزرگ با جرمی حدود 225 برابر جرم خورشید ما را تولید کرد. امواج گرانشی یا همان چین و چروک هایی در فضا و زمان که توسط رویدادهای کیهانی خشن ایجاد می شوند، با سرعت نور در تمام جهات سفر می کنند و در نهایت مانند موج هایی در آب محو می شوند، اما برخی رویدادها آنقدر مخرب و شدید هستند که اختلالاتی در فضا و زمان ایجاد می کنند که بیشتر شبیه به امواج قدرتمند تا موج های کوچک هستند و انرژی کافی برای رسیدن به آشکارسازهای دانشمندان در زمین را دارند.

رصدخانه موج گرانشی با تداخل سنج لیزری یا لایگو (LIGO) به تازگی اعلام کرد که عظیم ترین ادغام سیاه چاله شناخته شده تا به امروز را شناسایی کرده است که محصول نهایی آن به نظر می رسد یک سیاه چاله غول پیکر با جرمی بیش از 225 برابر جرم خورشید باشد. بسیاری از جنبه های این سیگنال، با مدل های شناخته شده تکامل ستاره ای در تضاد است و باعث شده فیزیکدانان برای درک چگونگی ممکن بودن چنین ادغامی تلاش کنند.

این رصدخانه در سال 2015 با تشخیص امواج گرانشی برای اولین بار تاریخ فیزیک را رقم زد و پژواک کیهانی دو سیاه چاله در حال برخورد را ثبت کرد. لایگو از زمان کشف که جایزه نوبل را برای کاشف آن رقم زد، با همکاری ویرگو (Virgo) و کاگرا (KAGRA) به نظارت دقیق خود بر کهکشان ادامه داده است و سیگنال های متعددی از ستاره های نوترونی، ابرنواخترها و حدود 300 ادغام سیاه چاله را شناسایی کرده است.

به نظر می رسد رویداد GW231123 یک هیولای بی سابقه از ادغام سیاه چاله ها باشد. دو سیاه چاله عظیم با جرم 137 و 103 برابر جرم خورشید، موفق شدند با وجود جرم ترکیبی عظیم خود، به هم چسبیده بمانند و با سرعت 400 هزار برابر سرعت چرخش زمین بچرخند تا سیاه چاله ای حتی بزرگتر را تشکیل دهند. برای درک بهتر ابعاد آن، رکورددار قبلی چنین ادغامی، GW190521 بود که تقریباً 140 برابر جرم خورشید بود.

با توجه به ماهیت گرانشی آشفته محیط سیاه چاله ها همراه با کشش ها و هل دادن هایشان، قابل توجه است که این ادغام به اندازه کافی پایدار بوده است تا امواج گرانشی حاصل بتوانند به لایگو برسند که سیگنال ها را برای مدت 0/1 ثانیه تشخیص داد.

مارک هانام (Mark Hannam) عضو لایگو و فیزیکدان دانشگاه کاردیف (Cardiff) گفت: چنین رویدادهایی طبق مدل های تکامل استاندارد نباید اتفاق افتاده باشند. یکی از احتمالات این است که دو سیاه چاله در این سامانه دوتایی از ادغام های قبلی سیاه چاله های کوچکتر تشکیل شده باشند. این عظیم ترین سامانه دوتایی سیاه چاله است که ما از طریق امواج گرانشی مشاهده کرده ایم و چالش واقعی را برای درک ما از تشکیل سیاه چاله ها ایجاد می کند.

چارلی هوی (Charlie Hoy)، عضو لایگو و فیزیکدان دانشگاه پورتسموث (Portsmouth) در انگلستان توضیح داد: به نظر می رسد سیاه چاله ها بسیار سریع می چرخند و این چرخش نزدیک به حد مجاز نظریه نسبیت عام اینشتین است. این امر مدل سازی و تفسیر سیگنال را دشوار می کند. این یک مورد مطالعه عالی برای پیشبرد توسعه ابزارهای نظری ما است.

دانشمندان یافته های خود درباره رویداد GW231123 را هفته آینده در بیست و چهارمین کنفرانس بین المللی نسبیت عام و گرانش (GR24) و شانزدهمین کنفرانس ادواردو آمالدی (Edoardo Amaldi) در مورد امواج گرانشی که در انگلستان برگزار می شود، ارائه خواهند کرد. پس از آن، داده ها برای بررسی عمومی منتشر خواهد شد و رقابت برای رمزگشایی راز GW231123 آغاز می شود.

گریگوریو کارولو (Gregorio Carullo) عضو لایگو و فیزیکدان دانشگاه بیرمنگام (Birmingham) انگلستان افزود: سال ها طول می کشد تا جامعه علمی الگوی پیچیده این سیگنال و تمام پیامدهای آن را به طور کامل آشکار کند. برخلاف اینکه محتمل ترین توضیح همچنان ادغام سیاه چاله ها باقی می ماند، سناریوهای پیچیده تر می توانند کلید رمزگشایی ویژگی های غیرمنتظره آن باشند و دوران هیجان انگیزی در پیش است!

فیزیکدانان اولین بار امواج گرانشی را در اواخر قرن نوزدهم تصور کردند، اما این ایده به لطف آلبرت اینشتین محبوبیت یافت. امواج گرانشی به عنوان یکی از معدود روش های مشاهده ای است که به نور نیاز ندارد و به بشریت در کشف اسرار متعدد مانند سیاه چاله ها، ستارگان باستانی و حتی ماده تاریک کمک کرده است.