احتمال وجود میلیون‌ها سیاهچاله در کهکشان راه‌شیری
رادیو ایلیاد
احتمال وجود میلیون‌ها سیاهچاله در کهکشان راه‌شیری
مجله علمی ایلیاد - سه اخترشناس در دانشگاه کالیفرنیا ایروین مدعی شده‌اند که سیاهچاله‌های حاصل از فروپاشی ستارگان بسیار بزرگ در پایان حیات‌شان، آن‌قدر فراوان هستند که تا ۱۰۰ میلیون عدد از آن‌ها می‌تواند فقط در کهکشان راه‌شیری باشد. کارهای تحقیقاتی گروه در سال ۲۰۱۶ و کمی پس از شناسایی امواج گرانشى تولید شده در اثر ادغام دو سیاهچاله آغاز شد. این سیاهچاله‌ها به ترتیب ۲۹ و ۳۶ برابر جرم خورشید بودند.
پروفسور «جیمز بالاک» یکی از نویسندگان این مقاله گفت: «اساساً، کشف امواج گرانشى کار عظیمی بود؛ چرا که مُهر تاییدی بر پیش‌بینی کلیدی نظریه‌ی نسبیت عام اینشتین زد. اما سپس ما نگاه نزدیک‌تری به ویژگی‌های اخترفيزيکى نتایج انداختیم؛ ادغام دو سیاهچاله با جرمی معادل ۳۰ برابر جرم خورشید. این اتفاق واقعاً حیرت‌انگیز بود و ما را به پرسیدن این سؤال واداشت که سیاهچاله‌هایی با این اندازه چقدر فراوان و رایج هستند و چند وقت یک‌بار چنین ادغامى انجام می‌گیرد؟
فرض دانشمندان بر این است که بیشتر سیاهچاله‌های حاصل از بقایای ستارگانی با جرمی برابر خورشید هستند. در حقیقت، پژوهش‌های ما نوعی بررسی نظری درباره‌ی کشف عجیب لیگو بود.»
در این مطالعه سعی شد تا کشف امواج گرانشى مورد تجزیه و تحلیل قرار گرفته و چارچوبی برای درک اتفاقات آینده ایجاد شود. «اولیور آلبرت» محقق ارشد مقاله، خاطر نشان کرد: «بر اساس اطلاعات ما از ایجاد ستاره در انواع مختلفی از کهکشان‌ها، می‌توان استنباط کرد که چه زمان و چگونه سیاهچاله‌های زیادی در هر کهکشان به‌وجود آمدند. کهکشان‌های بزرگ منزل‌گاه ستاره‌های قدیمی هستند و البته سیاهچاله‌های قدیمی را هم در دل خود جای داده‌اند.»
تعداد سیاهچاله‌ها با جرم مشخص در هر کهکشان به اندازه‌ی کهکشان بستگی دارد. دلیلش این است که کهکشان‌های بزرگ‌تر دارای ستاره‌های غنی از فلز زیادی هستند و کهکشان‌های کوتوله کوچک تحت سیطره‌ی ستاره‌های بزرگ با خاصیت فلزی کم قرار دارند. ستاره‌هایی که مقدار زیادی عناصر سنگین دارند، مثل خورشید، قسمت اعظمی از آن جرم را در طول حیات خود از دست می‌دهند. وقتی زمان نابودی جرم در اثر ابرنواختری فرا می‌رسد، سیاهچاله‌ای با جرم کم پدید می‌آید.
ستاره‌های بزرگ با محتوای فلزی کم، قسمت زیادی از جرم‌شان را در طول زمان از دست نمی‌دهند. پس وقتی یکی از آن‌ها به لحظه‌ی مرگ خود نزدیک می‌شود، تقریباً تمامی جرم آن نسیب سیاهچاله می‌شود.
پروفسور بالاک بیان کرد: «ما درک خوبی از جمعیت کلی ستارگان موجود در جهان و توزیع جرم آن‌ها داریم. پس می‌توانیم بگوئیم که چند سیاهچاله با جرمی برابر با جرم خورشید شکل گرفته است. می‌توان دریافت که چند سیاهچاله باید وجود داشته باشد. تعداد آن‌ها به میلیون‌ها عدد می‌رسد؛ بسیار بیشتر از آنچه پیش‌بینی می‌شد.»
گروه تحقیقاتی درصدد پی بردن به این مسائل بود که سیاهچاله‌ها چند وقت با هم ادغام شده و این فرآیند چقدر به‌طول می‌انجامد. محققان می‌خواستند پی‌ببرند که سیاهچاله‌های عظیم‌الجثه‌ی کشف شده توسط لیگو میلیاردها سال پیش متولد شدند یا این اتفاق به‌تازگی روی داده است.
پروفسور «مانوج کاپلينگات» گفت: «ما نشان دادیم که ۰.۱ درصد تا ۱ درصد سیاهچاله‌های شکل گرفته باید ادغام شده باشند تا توضیحی برای مشاهدات لیگو فراهم شود. البته سیاهچاله‌ها باید در زمانی منطقی به قدر کافی به یکدیگر نزدیک شوند تا ادغام صورت گیرد. ما انتظار کشف امواج گرانشى بیشتری را داریم، زیرا با این شرایط، ما و سایر اخترشناسان می‌توانیم دریابیم که آیا سیاهچاله‌ها عمدتاً در کهکشان‌های غول پیکر به هم برخورد می‌کنند یا خیر؟ اگر ایده‌های فعلی درباره‌ی تکامل ستارگان صحت داشته باشند، پس محاسبات ما نشان می‌دهد که ادغام سیاهچاله‌هایی با ۵۰ برابر جرم خورشید در چند سال آتی اتفاق خواهد افتاد.»
این مقاله در ماهنامه‌ی Royal Astronomical Society منتشر شده است.
نوشته: SciNews
ترجمه: منصور نقی‌لو - مجله علمی ایلیاد
ترجمه: منصور نقی‌لو - مجله علمی ایلیاد