از سال 2015، دانشمندان شاهد آن بوده‌اند که سیاه‌چاله‌هایی از برخورد دو سیاهچاله با یکدیگر متولد شده و امواج گرانشی تولید می‌کنند
ستاره‌شناسان موج گرانشی ارسالی سیاه‌چاله‌ای را شناسایی کرده‌اند که به حدی پرجرم است که براساس نظریه‌های موجود نمی‌تواند یا به عبارتی نباید وجود داشته باشد.
این سیاهچاله که در اثر ادغام سیاه‌چاله‌ها تشکیل شده، موجی گرانشی معادل 142 برابر جرم خورشید به کیهان ارسال می‌کند و همین مساله آن را به پرجرم‌ترین جرمی تبدیل کرده که تاکنون با امواج گرانشی رصد شده است. انرژی که از این سیاهچاله، آزاد و در کیهان انتشار می‌یابد برابر با حدود هشت برابر جرم خورشید است.
نلسون کریستنسن، پژوهشگر مرکز ملی تحقیقات علمی فرانسه که به دریافت این علامت کمک کرده می‌گوید: «موج گرانشی که آشکار شده شباهتی به صدای جیرجیر، یعنی چیزی که معمولا دریافت می‌کنیم ندارد بلکه بیشتر به چیزی شبیه به انفجار به نظر می‌رسد و این بزرگ‌ترین علامتی است که رصدخانه‌های لایگو و ویرگو دریافت کرده‌اند.
دانشمندان با وجود سال‌ها کار روی آشکارسازی سیاه‌چاله‌ها هنوز مطمئن نیستند که چنین سیاه‌چاله‌ای چگونه توانسته شکل بگیرد و چگونه چنین انفجار مهیبی ممکن است به کیهان ارسال شده باشد.»
کاران جانی، محقق دانشگاه وندربیلت که در این پروژه نقش داشته می‌گوید: «نظامی که ما کشف کرده‌ایم به قدری عجیب است که تعدادی از فرضیه‌های قبلی در مورد چگونگی ایجاد سیاه‌چاله‌ها را نقض می‌کند. بیش از یک سال طول کشید تا وجود این سیاه‌چاله‌ی عجیب و غریب را تأیید کنیم و اکنون از این که این کشف را با جهان به اشتراک می‌گذاریم بسیار هیجان‌زده‌ایم.»
یک احتمال این است که این سیاهچاله هنگامی ایجاد شده که دو سیاهچاله کوچک‌تر برای تشکیل سیاه‌چاله‌ای بزرگ‌تر به یکدیگر برخورد کرده‌اند و در همین کشاکش، سیاهچاله سومی پیدا شده و برخوردی حتی عظیم‌تر رخ داده است. البته احتمال وقوع چنین اتفاقی در مقام مقایسه حتی ازاین که برای مثال، دوتوپ گلف، یکی از چین و دیگری از آرژانتین پرتاب شوند و در هوا به یکدیگر برخورد کنند نیز کمتر است.
این کشف توانست پرسش‌های عمیقی را درباره مسائل بنیادین کیهان طرح کند و همچنین سرنخی از این موضوع به دست دهد که سیاهچالههای فوق‌العاده عظیم واقع در مرکز برخی کهکشان‌ها چگونه می‌تونند شکل بگیرند.
آلن وینستاین عضو لایگو، استاد فیزیک در انیستیتو تکنولوژی کالیفرنیا (کلتک) می‌گوید: «این رخداد بیش از این که به پرسش‌ها پاسخ دهد، پرسش‌ها و علامت سؤال‌ها را بیشتر می‌کند. از منظر فیزیک و اکتشاف علمی، این یک مساله بسیار هیجان‌انگیز است.»
از سال 2015، دانشمندان شاهد آن بوده‌اند که سیاه‌چاله‌هایی از برخورد دو سیاهچاله با یکدیگر متولد شده و امواج گرانشی تولید می‌کنند. انرژی بسیار قوی که از ادغام آن‌ها به سراسر کیهان ارسال می‌شود و فضا-زمان را مرتعش کرده و می‌تواند در روی زمین آشکارسازی شود. اما علامت تازه کشف شده به نوعی، خاص و متفاوت است.
علامت GW190521 که در ماه مه سال گذشته در رصدخانه موج گرانشی با تداخل‌سنج لیزری (لایگو) ویرگو و آشکارساز‌های موج گرانشی در ایالات متحده و ایتالیا کشف شد، از چهار لرزش کوتاه ساخته شده بود که کمتر از یک دهم ثانیه به طول انجامید.
این سیاهچاله به هر صورتی که تشکیل شده باشد، آن چه را که تاکنون دانشمندان می‌شناخته‌اند نقض کرده است. این موج گرانشی، دورترین و قدیمی‌ترین چیزی است که تاکنون کشف شده است و رسیدن آن به زمین هفت میلیارد سال طول کشیده و از این رو همچنین عظیم‌ترین سیاه‌چاله‌ای به شمار می‌رود که تاکنون از طریق امواج گرانشی رصد شده است.
این مساله همچنین اولین بررسی اجمالی درباره سیاهچالههای «جرم متوسط» نیز به شمار می‌رود. این سیاه‌چاله‌ها سنگین‌تر از سیاه‌چاله‌هایی هستند که هنگام فروپاشی ستارگان عظیم به وجود می‌آیند، اما در عین حال سبک‌تر از ستارگان فوق‌العاده پرجرم که در مرکز برخی از کهکشان‌ها قرار دارند.
سیاهچالههای با جرم متوسط - که فقط به طور غیرمستقیم مشاهده شده‌اند - می‌توانند در خصوص یکی از بزرگ‌ترین سؤالات اخترفیزیک و کیهان‌شناسی نیز اطلاعاتی بدهند و این امکان را برای دانشمندان فراهم کنند که دریابند سیاهچالههای فوق‌العاده پرجرم از کجا آمده‌اند.
پژوهشگران بر این باورند که سیاهچالههای با جرم متوسط می‌توانند مدام با یکدیگر ادغام شوند تا زمانی که به یک نوع «هیولای کیهانی» تبدیل شوند که در وسط کهکشان‌ها، از جمله کهکشان خود ما قرار دارد.
در این جا، اما این فقط سیاهچاله نهایی محصول ادغام نیست که از لحاظ ابعاد تا این حد خاص است. خود آن دو سیاهچاله پیش از ادغام نیز اجرامی معادل به ترتیب 65 و 85 برابر خورشید داشته‌اند.
براساس نظریه‌های کنونی، یک ستاره در حال فروپاشی قادر به ایجاد سیاه‌چاله‌هایی با جرم 60 تا 120 جرم خورشید نیست، زیرا هر ستاره‌ای که برای چنین چیزی به اندازه کافی جرم داشته باشد، در اثر انفجار ابرنواختر که هنگام فروپاشی اتفاق می‌افتد، به کلی از هم پاشیده خواهد شد.
این مساله منجر به پیشنهاد نظریه‌هایی شده مبنی بر این که سیاه‌چاله‌ها می‌توانند نتیجه ادغام‌هایی باشند که به آن‌ها کمک می‌کند، پرجرم‌تر از حد انتظار شوند. اما همچنین ممکن است که این سیاه‌چاله‌ها اصطلاحا سیاهچالههای اولیه‌ای باشند که در خلال بیگ‌بنگ (انفجار بزرگ) شکل گرفته‌اند.
این کشف در دو مقاله منتشر شده امروز گزارش شده است. نخستین مقاله در فیزیکال ریویو لترز منتشر شده است و در آن جزئیات کشف علامت موج گرانشی بررسی شده و دیگری در آستروفیزیکال ژورنال لترز، که پژوهشگران در آن به ویژگی‌های فیزیکی و معنای آن علامت پرداخته‌اند.
محققان در مقاله‌های اخیر خاطرنشان می‌کنند که کوتاه بودن علامت، تجزیه و تحلیل آن را دشوار کرده است و این پیچیدگی می‌تواند نشان دهد که این علامت از یک منبع عجیب‌تر از منابع معمول و متداول آمده است.
با این وضعیت، دانشمندان اصرار دارند که ادغام دو سیاهچاله، بهترین توضیحی است که می‌توان برای تبیین و توجیه چنین انفجار قدرتمندی در کیهان ارائه داد.
منبع: ایندیپندنت
