کشف سیاه چاله‌ای که ستاره‌های نوترونی را بلعید

به گزارش روز پنج شنبه گروه دانشگاه و آموزش ایرنا از روزنامه واشنگتن پست، برخورد عظیم میان این دو جرم باعث ایجاد امواج گرانشی در کیهان شد.

در ژانویه سال ۲۰۲۰، این امواج باستانی به سواحل منظومه شمسی ما رسیدند و در آنجا توسط تجهیزات فوق حساس در رصدخانه های آمریکا و ایتالیا مشاهده شدند.

این اولین باری بود که ستاره شناسان تاکنون سیاهچاله ای را در حال بلعیدن یک ستاره نوترونی مشاهده می کردند.

تنها ۱۰ روز بعد، ستاره شناسان همان پدیده را در قسمت دیگری از جهان کشف کردند، سیاه چاله ای که ستاره نوترونی همراه خود را می بلعید.

این اکتشافات که روز سه شنبه  گذشته در مجله Astrophysical Journal Letters منتشر شد، نمایانگر یک موفقیت اساسی در نجوم گرانشی است، یک زمینه جدید تحقیقاتی که در آن محققان تحریفات کوچک فضا-زمان را برای سرنخ های مربوط به نحوه کار جهان بررسی می کنند.

محققان پیش از این برخورد دو سیاهچاله و دو ستاره نوترونی را به یکدیگر ثبت کرده اند. در حالی که الگوهای نظری مدت ها بود که امکان ادغام ستاره نوترونی را در سیاه چاله پیش بینی می کردند اما این پدیده دهه ها مشاهده نشد.

سوزان اسکات فیزیکدان دانشگاه ملی استرالیا و یکی از نویسندگان این تحقیق گفت: اینها حوادث چشمگیری است و ما مدت زیادی منتظر مشاهده آنها بوده ایم. بنابراین باور نکردنی است که سرانجام آنها را مشاهده کرده ایم. سیاه‌چاله‌ها اجرام نجومی با گرانش بسیار بالا هستند، حتی نور نیز نمی‌تواند از آن فرار کند. ستا ره‌های نوترونی ستاره‌ های مرده بسیار متراکم هستند.

وی افزود: این مطالعه که بیش از هزار محقق در آن شرکت داشتند، به محققان کمک خواهد کرد تا مطالب بیشتری را در مورد نحوه شکل گیری این اجرام و میزان شایع بودن  آنها بدانند. این مطالعه حتی می تواند به  افشای برخی از اسرار در مورد شکل گیری کهکشان کمک کند.

این محقق تصریح کرد: اکنون، ما آخرین قطعه از این معما را با اولین مشاهدات تایید شده امواج گرانشی از یک سیاه چاله و یک ستاره نوترونی تکمیل کردیم.

وی یادآور شد: محققان رصدخانه LIGO در آمریکا و رصدخانه «موج گرانشی ویرگو» در شمال ایتالیا،  اولین برخورد سیاه چاله و ستاره نوترونی را در پنجم ژانویه ۲۰۲۰ کشف کردند.

به گفته این محقق ماهیت این امواج به محققان اجازه داد تا جرم را استنباط کنند و محل  این برخورد را تخمین زنند. بر اساس نتایج این مطالعه، محققان  تعیین کردند که سیاه چاله حدود ۹ برابر از خورشید سنگین تر است، در حالی که ستاره نوترونی حدود دو برابر سنگین تر از خورشید است.

وی خاطرنشان کرد: اما نتایج مطالعه در مورد دومین ادغام که در روز ۱۵ ژانویه ۲۰۲۰ مشاهده شد، نشان داد که این ادغاح شامل یک سیاه چاله با جرمی شش برابر جرم خورشید و یک ستاره نوترونی با جرمی حدود یک و نیم برابر جرم خورشید را در بر می گرفت.

طبق این مطالعه، در هر دو مورد یاد شده، ستاره های نوترونی توسط (سیاه چاله) همراه شان بلعیده شده اند. هیچ گونه تابش نوری وجود نداشت  – و این تعجب آور نبود. به گفته محققان، احتمالاً هیچ نمایش نوری برای دیدن وجود نداشته است، زیرا سیاه چاله ها به اندازه کافی بزرگ بودند تا ستاره های نوترونی را کاملا ببلعند.

طبق ادعای محققان، اولین ادغام در حدود ۹۰۰ میلیون سال نوری از زمین و دومین مورد در حدود یک میلیارد سال نوری از زمین فاصله دارد. با ثبت این دو مشاهده، محققان اکنون تخمین می زنند که هر ماه حدود یک مورد از این ادغام در فاصله یک میلیارد سال نوری از زمین اتفاق می افتد.