ستاره‌شناسان بزرگ‌ترین رویداد کیهانی پس از بیگ‌بنگ را شنیدند

زمان مورد نیاز برای مطالعه: ۳ دقیقه
طرحی گرافیکی از برخورد دو سیاهچاله

دانشمندان با آشکارسازی امواج گرانشی، صدای برخورد کیهانی عظیمی را شنیده‌اند که عقیده دارند ناشی از ادغام دو سیاهچاله در ۷ میلیارد سال پیش است و طبقه‌بندی تازه‌ای را در اجرام ستاره‌ای باز می‌کند.

طبق اعلام پژوهشگران، سیگنال تشخیص داده شده از برخوردی بسیار قدیمی بین دو سیاهچاله به ما رسیده است. این برخورد موجب ایجاد یک سیاهچاله‌ی تازه با ابعادی شده است که تا کنون مشاهده نشده بود و در طبقه‌بندی تازه‌ای جای می‌گیرد.

«آلن وینستین» (Alan Weinstein) استاد فیزیک مؤسسه‌ی فناوری کالیفرنیا (Caltech) که عضو تیم کشف این پدیده است، خاطرنشان کرد: «این بزرگ‌ترین انفجاری است که پس از بیگ‌بنگ (مهبانگ) توسط بشر مشاهده شده است.»

سیاهچاله‌ها اجرام بسیار چگال فضا هستند که حتی نور نمی‌تواند از آنها بگریزد. تا کنون ستاره‌شناسان این اجرام را تنها در دو اندازه‌ی کلی مشاهده کرده‌اند: اندازه‌ی «کوچک» که سیاهچاله‌های ستاره‌ای نامیده می‌شوند و هنگام فروپاشی یک ستاره تشکیل می‌شوند و به اندازه‌ی یک شهر کوچک هستند؛ و سیاهچاله‌های عظیم که میلیون‌ها تا میلیاردها بار پرجرم‌تر از خورشید هستند و کل کهکشان به دور آنها می‌چرخد.

طبق محاسبات ستاره‌شناسان، وجود چیزی بین این دو دسته منطقی نبود، زیرا ستاره‌هایی که پیش از فروپاشی خیلی بزرگ می‌شدند، سوخت خود را مصرف می‌کردند و سیاهچاله‌ای باقی نمی‌گذاشتند.

به گفته‌ی «نلسون کریستنسن» (Nelson Christensen) فیزیکدان و مدیر تحقیقات مرکز ملی پژوهش‌های علمی فرانسه، دانشمندان عقیده داشتند که فروپاشی یک ستاره نمی‌تواند سیاهچاله‌ای بزرگ‌تر از ۷۰ برابر جرم خورشید ایجاد کند.

اما در ۲۱ می سال ۲۰۱۹ (۳۱ اردیبهشت ۱۳۹۸) دو آشکارساز سیگنالی را دریافت کردند که در نهایت معلوم شد انرژی حاصل از برخورد دو سیاهچاله‌ی ستاره‌ای است که یکی ۶۶ و دیگری ۸۵ برابر خورشید جرم داشتند و در نتیجه‌ی ادغام آنها نخستین «سیاهچاله‌ی متوسط» شناخته شده با جرم ۱۴۲ برابر خورشید شکل گرفته است.

جرم کم شده طی فرآیند برخورد دو سیاهچاله به صورت امواج گرانشی، موجی در فضا-زمان که با سرعت نور حرکت می‌کند، ظاهر شد. موجی که فیزیکدانان در اروپا و آمریکا سال گذشته با کمک آشکارسازهای لایگو (LIGO) و ویرگو (Virgo) آن را آشکار کردند و GW190521 نام گرفت.

دانشمندان پس از رمزگشایی این سیگنال‌ها در روزهای گذشته نتایج این پژوهش را در نشریات Physical Review Letters و Astrophysical Journal Letters منتشر کردند.

از آنجا که آشکارسازها سیگنال‌های رسیده را به صورت امواج صوتی ثبت می‌کنند، می‌توان گفت که دانشمندان در واقع این برخورد را شنیده‌اند. با وجود شدت این برخورد، سیگنال رسیده به آشکارسازها تنها یک دهم ثانیه طول کشیده است و به گفته‌ی وینستین، شبیه صدای یک بلندگو نیست بلکه فقط مانند یک ضربه‌ی کوتاه است.

این برخورد حدود ۷ میلیارد سال پیش و زمانی که جهان نصف سن فعلی را داشته رخ داده است اما با توجه به فاصله‌ی بسیار دور، موج گرانشی اکنون به زمین رسیده است. برخورد سیاهچاله‌ها پیش از این هم مشاهده شده بود اما شامل سیاهچاله‌های کوچکی می‌شد که حتی پس از برخورد هم به اندازه‌ی سیاهچاله‌های ستاره‌ای معمول رشد نکردند.

کریستنسن درباره‌ی نتایج کشف این پدیده گفت: «دانشمندان هنوز نمی‌دانند که سیاهچاله‌های بزرگ مرکز کهکشان چکونه شکل گرفته‌اند اما این کشف می‌تواند سرنخی در این‌باره ارائه دهد.»

«هاروارد» (Harvard) ستاره‌شناس Avi Loeb نیز با وجود اینکه در این پژوهش همکاری نداشت اما خاطرنشان کرد که این کشف قلمرو نجومی تازه‌ای را باز می‌کند زیرا ممکن است این نوع از سیاهچاله‌ها بلوک‌های سازنده‌ی سیاهچاله‌های بزرگ‌تر باشند.

ادغام سیاهچاله‌ها و شکل‌گیری سیاه‌چاله‌ی ابرپرجرم

طرحی از ادغام سیاهچاله‌ها و شکل‌گیری سیاه‌چاله‌ی ابرپرجرم
Credit: AP

نکته‌ی جالب توجه دیگر آن است که پژوهشگران این مطالعه، ابراز داشتند که سیاهچاله‌ی بزرگ‌تر در این ادغام، خود ممکن است نتیجه‌ی یک ادغام قبلی باشد.

«جانا لِوین» (Janna Levin) ستاره‌شناس Barnard College و نویسنده‌ی کتاب «راهنمای بقای سیاهچاله‌ها» درباره‌ی این کشف گفت: «می‌توان تصور کرد که این دو سیاهچاله کاملاً متفاوت شکل گرفته باشند و ممکن است در یک سیستم چگال با شمار زیادی ستاره‌ی مرده‌ی در حال چرخش بوده باشند که باعث شده در ضمن حرکت، در مسیر یکدیگر قرار بگیرند.»

از سویی دانشمندان نمی‌توانند کاملاً توضیح دهند که چگونه سیاهچاله‌های ناشی از ادغام دو سیاهچاله نیز می‌توانند در مسیر سیاهچاله‌های دیگری در جهان قرار بگیرند تا سیاهچاله‌های بسیار بزرگ‌تر را شکل دهند. در عوض این سیاهچاله‌های ابرپرجرم ممکن است بلافاصله پس از بیگ‌بنگ (انفجار بزرگ) شکل گرفته باشند. این طور که وینستین می‌گوید، در اخترفیزیک ما همیشه با شگفتی روبه‌رو هستیم.

عکس کاور: طرحی از ادغام دو سیاهچاله و ایجاد موج گرانشی در فضا-زمان

Credit: Mark Myers, ARC Centre of Excellence for Gravitational Wave Discovery (OzGrav)

منبع: The Guardian



برچسب‌ها :
دیدگاه شما

یک دیدگاه
  1. پدرام

    واقعا بیگ بنگ مسخره ترین چیزیه که شنیدم! یعنی برای اینکه بگن خدایی وجود نداره ، میگن یه انفجار بزرگ همه چیز رو آفریده (با این نظم و انظباط شگفتی آفرین!)
    تنها دینی که درمورد علم با صراحت سخن گفته ، اسلام هستش و این خود گواه درستی و جرأت دین ماست. چونکه اگر دین ما در مورد علم حرف بزنه و چند صد سال بعد حرفش نغض بشه ، به ضررش تموم میشه ولی دین ما با اطمینان در مورد انواع علوم صحبت کرده. بازهم تشکر میکنم از خبرهای درست و حسابی تون.

loading...
بازدیدهای اخیر
بر اساس بازدیدهای اخیر شما
تاریخچه بازدیدها
مشاهده همه
دسته‌بندی‌های منتخب برای شما