امواج گرانشی در فضا-زمان یک سیاهچاله را به اعماق فضا پرتاب کرده‌اند
دانشمندان امواج گرانشی قدرتمند ناشی از ادغام دو سیاهچاله را در فضا-زمان شناسایی کردند که باعث پرتاب سیاهچاله‌ی حاصل با سرعتی سرسام‌آور شده است.
ستاره‌شناسان یک رویداد کیهانی را مشاهده کرده‌اند که در آن دو سیاهچاله با هم ادغام شدند و امواج گرانشی ایجاد شده، به سیاهچاله‌ی تازه تشکیل شده با سرعتی نزدیک به ۵ میلیون کیلومتر بر ساعت ضربه زده است. دانشمندان این مشاهدات را در یک مقاله‌ای با عنوان «شواهدی از سرعت پس زدن بزرگ از سیگنال ادغام سیاهچاله» در نشریه‌ی «فیزیکال ریویو لترز» (Physical Review Letters) ارائه کردند.
«ویجی وارما» (Vijay Varma) نویسنده‌ی اصلی این مقاله در گفت‌وگو با ساینس نیوز خاطرنشان کرد که مطالعه‌ی این «لگدهای کیهانی» به‌طور بالقوه می‌تواند به دانشمندان برای درک چگونگی شکل‌گیری سیاهچاله‌های ستاره‌ای کمک کند.
سرعت بسیار زیاد ضربه به سیاهچاله، ناشی از «امواج گرانشی» (Gravitational Waves) است. این امواج در فضا-زمان، ناشی از حرکت اجرام عظیم با شتاب‌های زیاد هستند. در این حالت، امواج گرانشی زمانی منتشر شدند که دو سیاهچاله به‌صورت مارپیچی به سمت هم حرکت کردند و در نهایت ادغام شدند.
هنگامی که این امواج گرانشی در یک جهت انتشار می‌یابند، باعث می‌شود که سیاهچاله در جهت دیگری پرتاب شود؛ شبیه به پس‌زدن اسلحه، هنگامی که از آن برای شلیک گلوله استفاده می‌شود.
امواج ادغام این دو سیاهچاله زمانی که در ۲۹ ژانویه ۲۰۲۰ (۹ بهمن ۱۳۹۸ خورشیدی) به زمین رسیدند، توسط «رصدخانه‌ی موج گرانشی با تداخل‌سنج لیزری» (LIGO) آمریکا و تداخل‌سنج «ویرگو» (Virgo) اروپا شناسایی شدند. رصد این امواج نشان داد که دو سیاهچاله چگونه ادغام می‌شوند.
از آنجایی که هر دو سیاهچاله به دلیل نیروهای گرانشی بسیار قوی خود شروع به چرخش دور یکدیگر کردند، باعث شد صفحه‌ای که در آن می چرخیدند هم بچرخد. این را می توان با تکان خوردن یک فرفره هنگام چرخش مقایسه کرد.
پژوهشگران داده‌های مشاهده شده از این رویداد را با داده‌های شبیه‌سازی شده از نسخه‌های پیش‌بینی شده از ادغام سایهچاله مقایسه کردند تا سرعت ضربه به سیاهچاله را تخمین بزنند. بدین ترتیب آن‌ها دریافتند که این جرم عظیم با چنان سرعتی پرتاب شده که احتمالا از خوشه‌ی کروی خود به بیرون رانده شده است.
خوشه‌های کروی، گروه‌های متراکمی از ستارگان و سیاهچاله‌ها هستند که انتظار می‌رود سیاهچاله‌های آن‌ها به هم نزدیک و ادغام شوند. این گروه تحقیقاتی تخمین می‌زند که با توجه به سرعت بالا، تنها ۰.۵ درصد احتمال دارد که این سیاهچاله‌ی خاص پس از ضربه خوردن، در خوشه کروی خود باقی بماند.
عکس کاور: طرحی گرافیکی از ادغام دو سیاهچاله و ایجاد امواج گرانشی
Credit: LIGO, Caltech, MIT, Aurore, Simonnet/Sonoma State University
منبع: Indian Express
