ایران اکازیون:در دی ماه ۱۳۹۵، محققان رصدخانه موج گرانشی تداخل لیزری(LIGO) اعلام کردند که برای اولین بار موفق به شناسایی امواج گرانشی شدند. این رصدخانه که توسط بنیاد ملی علوم حمایت و توسط دانشگاه کلتک و دانشگاه MIT اداره می شود، به مطالعۀ امواج ایجاد شده از ادغام سیاهچاله ها که در نظریه نسبیت عام اینشتین پیش بینی شده اند، می پردازد.
به گزارش بیگ بنگ، بر اساس پژوهش جدیدی که توسط اخترشناسان مرکز کیهان شناسی دانشگاه ایروین کالیفرنیا صورت گرفته، این سیاهچاله های ادغامی از آنچه که ما تصور می کردیم بیشتر هستند. پس از بررسی های انجام شده توسط محققان دانشگاه ایروین بر روی کیهان به منظور محاسبه و دسته بندی سیاهچاله ها، مشخص شد که تعداد ِ سیاهچاله های کهکشان راه شیری، میتواند بیشتر از ۱۰۰ میلیون مورد هم باشد. این یافته می تواند کمک بسیاری در زمینه مطالعات امواج گرانشی کند.
پژوهشی که جزئیات یافته های این پروژه در آن آورده شده و با نام «شمارش سیاهچاله ها: بقایای ستاره ای کیهان و جستجویش برای رصدخانه موج گرانشی تداخل لیزری» شناخته می شود و اخیرا در ماهنامۀ انجمن اخترشناسان سلطنتی بریتانیا منتشر شده است. تیم تحقیقاتی به رهبری دکتر اولیور البرت و گروه آموزشی فیزیک و اخترشناسی دانشگاه ایروین،اقدام به بررسی سیگنال امواج گرانشی رصد شده توسط رصدخانۀ موج گرانشی تداخل لیزری کردند.
این پژوهش تقریبا یک سال و نیم پیش کار خود را کمی پس از اعلام اولین مشاهدۀ امواج گرانشی توسط رصدخانه مذکور آغاز کرد. این امواج در فضا-زمان توسط ِ ادغام دو سیاهچالۀ دوردست و هرکدام با جرمی ۳۰ برابر خورشید ایجاد شده بودند. پروفسور فیزیک و اخترشناسی دانشگاه ایروین و از نویسندگان مقاله پژوهش فوق، جیمز بالاک گفت: «اساسا شناسایی امواج گرانشی امری بسیار مهم تلقی می شود که اثبات یکی از مهمترین یافته های اینشتین هم می باشد. اما وقتی به نتایج بدست آمده با دید اخترفیزیکی نگاه کردیم، ادغام دو سیاهچاله با جرمی ۳۰ برابر خورشید را مشاهده کردیم. این مسئله بسیار حیرت آور بود و ما این سوال را از خود پرسیدیم که چه تعداد سیاهچاله های با این اندازه در جهان وجود دارند و هر چند وقت یکبار این سیاهچاله ها ادغام می شوند؟»
از دیرباز اخترشناسان بر این باور بودند که سیاهچاله ها جرمی معادل جرم خورشید دارند. بنابراین آنها به دنبال تفسیر مشاهدات موجی انجام شده توسط رصدخانۀ مذکور، به منظور یافتن اطلاعاتی در مورد شکل گیری کهکشان ها بودند. ورای این مسائل، آنها به دنبال ایجاد چهارچوبی برای پیش بینی ادغام های بعدی سیاهچاله ای نیز بودند. اخترشناسان به این نتیجه رسیدند که کهکشان راه شیری میزبان بیش از ۱۰۰ میلیون سیاهچاله می باشد که ۱۰ میلیون آنها، جرمی مشابه جرم خورشید دارند(مانند همان سیاهچاله هایی که اولین امواج گرانشی مشاهده شده را ایجاد کرده بودند.) در این میان، کهکشان های کوتوله(مثل کهکشان اژدهای کوتوله، یا Draco Dwarf، که در فاصله ۲۵۰ هزار سال نوری از مرکز کهکشان راه شیری در حال گردش است) حدود ۱۰۰ سیاهچاله را در خود جای داده اند.
همچنین محققان اعلام کردند که امروزه، بیشتر سیاهچاله های کم جرم(جرمی معادل ۱۰ خورشید) در کهکشان هایی قرار دارند که جرم آنها یک تریلیارد برابر جرم خورشید میباشد (کهکشانهای پرجرم) در حالی که سیاهچاله های پرجرم(جرمی معادل ۵۰ خورشید) در کهکشان هایی قرار دارند که ۱۰ میلیارد برابر خورشید جرم دارند.(کهکشانهای کوتوله) با در نظر گرفتن ارتباط میان جرم کهکشان و فلزینگی ستاره ای، محققان دریافتند که تعداد سیاهچاله های یک کهکشان، تابع جرم ستاره ای آن می باشد.
علاوه بر این، محققان به دنبال مشخص کردن بازۀ زمانی ادغام و ترکیب شدن دو سیاهچاله و همچنین مدت زمان انجام این فرایند بودند. بررسی های محققان نشان می دهد که برای اثبات مشاهدات صورت گرفته توسط رصدخانه، کسر اندکی از سیاهچاله ها فرایند ادغام را انجام می دهند. همچنین این بررسی ها نشان داد که در دهه های آینده چطور سیاهچاله های بزرگتر فرایند ادغام را انجام می دهند.
منوج کاپلینگات به همراه یکی از اساتید فیزیک و اخترشناسی دانشگاه ایروین و از نویسندگان این پژوهش در این باره توضیح دادند: «ما نشان دادیم که تنها ۰.۱ تا ۱ درصد سیاهچاله های موجود، باید ادغام شوند تا توضیحی برای مشاهدات رصدخانه باشد. البته سیاهچاله ها باید به اندازه کافی به یکدیگر نزدیک شوند تا ادغام در زمانی مناسب اتفاق بیافتد که خود یک مشکل واضح است…اگر فرضیات کنونی در مورد تکامل ستاره ای درست باشد، پس بنابر محاسبات تیم ما، در دو یا سه سال آینده ادغام سیاهچاله هایی با جرم بیش از ۵۰ برابر خورشید را شاهد خواهیم بود.»
به بیانی دیگر، ممکن است کهکشان ما پر از سیاهچاله باشد و ادغام این سیاهچاله ها در بازه های زمانی مشخصی در حال صورت گرفتن باشد.(بازه های زمانی کیهان شناسی) بنابراین می توان امیدوار بود که در سال های آینده امواج گرانشی زیادی شناسایی خواهند شد. این مسئله نباید برای شما عجیب باشد زیرا که رصدخانه مذکور از زمستان ۲۰۱۶ میلادی، دو موج گرانشی دیگر را نیز ثبت کرده است. با وجود امواج گرانشی که قرار است در آینده اتفاق بیافتند، اخترشناسان موقعیت های بسیاری برای مطالعه ادغام سیاهچاله ها خواهند داشت؛ حال صرف نظر از آنکه چه نیرویی باعث ایجاد این ادغام ها می شود!
ترجمه: رضا کاظمی/ سایت علمی بیگ بنگ
منبع: universetoday.com
