تولد جفت سیاهچاله از درون یک ستاره
محققان در حال بررسی ویژگی‌های امواج گرانشی و سیاهچاله‌های دوتایی هستند تا ببینند آیا آنها درون یک ستاره در حالِ فروپاشی به وجود آمده‌اند یا خیر.
نمایی از امواج گرانشی منتشر شده از سیاهچاله دوتایی که درون یک ستاره ادغام می‌شود.
به گزارش بیگ بنگ، در فواصلی خیلی دور از زمین، دو سیاهچاله به دور یکدیگر چرخیده و امواجی را منتشر می‌سازند که فضا و زمان را خم می کند. وجود چنین امواجی (امواج گرانشی) در ۱۰۰ سال پیش نخستین بار توسط آلبرت اینشتین و بر مبنای نظریه نسبیت عام او پیش بینی شده بود. و مثل همیشه حق با اینشتین بود. اما حدود یک قرن به طول انجامید تا رصدخانه موج گرانشی تداخل لیزری، امواج گرانشی را برای اولین بار شناسایی کند. این اکتشاف، جایزه نوبل فیزیک را برای تیم لایگو(LIGO) به ارمغان آورد.
علاوه بر شوکی که این اکتشاف در جوامع علمی پدید آورد، یک حوزه جدید از اخترشناسی موج گرانشی برای محققان حاصل آورد. اما به مانند هر اکتشاف و دستاوردی، سوال‌های تازه‌ای در این مورد هم مطرح شد. یکی از آن معماهای جدید این بود که منشا سیاهچاله‌های تاثیر پذیرفته از امواج گرانشی چیست؟ جوزف فدرو از موسسه فیزیک نظری دانشگاه کیوتو، مشخص کرد که اگر دو سیاهچاله درون یک ستاره غول پیکرِ در حالِ فورپاشی، به وجود آیند؛ چه اتفاقی برای امواج گرانشی می‌افتد.
فدرو این طور توضیح داد: «اگرچه امواج گرانشی این امکان را به ما داده‌اند تا سیاهچاله را برای اولین بار به طور مستقیم شناسایی کنیم، اما ما هنوز از منشا دقیق این سیاهچاله‌های ویژه اطلاعی نداریم. یک احتمال این است که این سیاهچاله‌ها در طول تفکیک دینامیکی هسته درونی یک ستاره در حالِ مرگ به وجود آمدند این عامل می‌تواند باعث پیدایش سیاهچاله شده و آن دو جرم در بقایای محیط ستاره‌ای به دور هم بچرخند.»
برای آزمودن این فرضیه، تیم پژوهشی از یک ابررایانه و ابزارهای نسبیت عددی استفاده کردند تا مدلی متشکل از دو سیاهچاله در شرایط مذکور را به وجود آورد. پس از چندین ساعت محاسبه، خروجی بدست آمده با داده‌های مشاهداتی لایگو مورد مقایسه قرار گرفت. فدرو در ادامه توضیحاتش گفت: «نتایج ما خیلی متفاوت بودند. این تحقیق نشان می‌دهد که اگر سیاهچاله‌ها در محیط ستاره‌ای ِ بسیار متراکمی به وجود آمده باشند، زمانِ ادغام آنها کاهش می‌یابد. اگر تراکم تا سطحی مشابه به خلاء کاهش یابد، امواج گرانشی با رویداد مشاهده شده مطابقت پیدا می کنند.»
این نتایج علاوه بر افزایش بینش دانشمندان در خصوص دینامیک سیاهچاله‌های دوتایی، تصدیق می‌کنند که اولین امواج گرانشی شناسایی شده توسط لایگو از سیاهچاله‌های موجود در منطقه‌ای خالی از فضا نشات می گیرد. فدرو در پایان گفت: «در این عرصه جدید و مهیج از اخترشناسی ِ امواج گرانشی، نمی‌دانیم که چه چیزی پیدا خواهیم کرد و این امواج ما را به کجاها خواهند کشید. اما کارهای ما در روشن‌سازی مسیرهای پیموده نشده نقش مثبتی خواهد داشت و یک نوع روشنایی ایجاد خواهد کرد تا تاریکی اجرام ِ موجود در جهان برایمان نمایان شوند.» جزئیات بیشتر این پژوهش در نشریۀ «Physical Review Letters» منتشر شده است.
برگرفته از sciencedaily
