امواج گرانشی، رازی دربارهی سیاهچالهها را فاش کرد!
امواج گرانشی، رازی دربارهی سیاهچالهها را فاش کرد!
مجله علمی ایلیاد - از زمانی که محققان توانستند در سال ۲۰۱۵ در زمینهی امواج گرانشی به موفقیت چشمگیری دست یابند، بیش از دهها جفت سیاهچاله که در فاصلهای نزدیک به ما قرار دارند و به واسطهی جاذبهی موجود در بین آنها و برخوردشان به یکدیگر جفت سیاهچالهها را تشکیل دادهاند، رصد شدهاند. با این حال، دانشمندان هنوز هم در مورد این موضوع بحث میکنند که چه تعداد از این سیاهچالهها از ستارهها متولد شدهاند و اینکه چگونه میتوانند به اندازهای به هم نزدیک شوند که باعث ایجاد برخوردهایی در جهان ما شوند.
اکنون، یکی از مطالعات جدیدی که توسط یکی از اخترفیزیکدانهای دانشگاه وندربیلت انجام شده، روشی را برای یافتن تعداد ستارههای موجود در جهان که با برخورد به یکدیگر باعث تشکیل جفت سیاهچالهها شدهاند، ارائه کرده است. این تحقیق، به دانشمندان کمک میکند تا جمعیت اصلی ستارگان و همچنین تئوریهای شکلگیری تمام سیاهچالههایی را که در طول تاریخ کهکشان از برخورد این ستارگان تشکیل شدهاند، آزمایش نمایند.
«کاران جان» ستارهشناس دانشگاه وندربیلت و نویسنده اصلی این تحقیق، در این خصوص میگوید: «تاکنون محققان زیادی نظریهی شکلگیری و وجود جفت سیاهچالهها را در جهان تئوریسازی کردهاند، اما ریشهی ابتدایی آنها یعنی ستارهها هنوز بهصورت یک راز باقی مانده است. با انجام این مطالعه و با استفاده از مشاهدات اخترفیزیک، ما توانستیم آزمایش بحثبرانگیزی را در رابطه با نحوهی شکلگیری سیاهچالهها انجام دهیم. در این فرآیند ما با یک محدودیت اساسی مواجه بودیم، اما توانستیم اطلاعات زیادی را دربارهی تقسیم شدن ستارهها از ابتدای جهان و سرنوشت آنها پس از برخورد به یکدیگر و تشکیل سیاهچالهها بهدست آوریم.»
با اعمال تئوری نسبیت عام انیشتین که به ما میگوید سیاهچالهها چگونه با یکدیگر در تعامل هستند و در نهایت چگونه به هم برخورد میکنند، جانی و نویسندهی دیگر این مقاله، «آبراهام لوب» از دانشگاه هاروارد، از وقایع ثبتشده توسط لایگو استفاده کردند تا فهرستی از منابع زمانی و مکانی هر نقطه جهان را بهدست آورند. سپس آنها محدودیتهایی را برای هر مرحله از فرآیند تشکیل جفت سیاهچالهها وضع کردند که عبارت بودند از تعداد ستارههای موجود در جهان، روند تبدیل هر ستاره به یک سیاهچاله و احتمال بروز برخورد در بین سیاهچالهها؛ که توسط لایگو بهعنوان امواج گرانشی ساطعشده صدها میلیون سال بعد ثبت گردیدهاند.
جانی میگوید: «ما با استفاده از مشاهدات کنونی، دریافتیم که مقدر گردیده تا ۱۴ درصد از کل ستارگان جهان به صورت سیاهچالهها به هم برخورد کنند. این موضوع به فعلوانفعالات موجود در طبیعت بازمیگردد؛ بنابراین محدودیتهای اضافهشده به چارچوب ما باید به محققان کمک کند تا تاریخچهی سیاهچالهها را ردیابی کنند، به سوالات موجود پاسخ دهند و سناریوهای جالبتری را مطرح کنند.»