شناسایی سیا‌ه‌چاله‌هایی که ستاره‌های نوترونی را می‌بلعند

محققان طی ۱۰ روز دو برخورد [ادغام] بین ستاره‌های نوترونی و سیاه‌چاله‌ها را شناسایی کرده‌اند. دانشمندان پیش از این پیش‌بینی چنین برخورد‌هایی را کرده بودند، اما نمی‌دانستند که هر چند یکبار رخ می‌دهد.

به گزارش یورو نیوز، این مشاهدات ممکن است به این معنی باشد که برخی از ایده‌ها درباره چگونگی شکل‌گیری ستاره‌ها و کهکشان‌ها نیاز به تجدید نظر داشته باشند.

هر یک از این هیولا‌های فضایی [سیاه‌چاله‌ها و ستاره‌های نوترونی] از مرموزترین پدیده‌های جهان هستند. سیاه‌چاله‌ها اجرام نجومی با گرانش بسیار بالا هستند، حتی نور نیز نمی‌تواند از آن فرار کند. ستاره‌های نوترونی ستاره‌های مرده بسیار متراکم هستند. با این حال جرم سیاه‌چاله‌ها به‌طور قابل توجهی از ستارگان نوترونی بیشتر است. یافته‌های جدید، سه‌شنبه ۲۹ ژوئن (۸ تیر) در مجله اخترفیزیکی منتشر شده است.

در نخستین برخورد که در تاریخ پنج ژانویه ۲۰۲۰ شناسایی شد، یک سیاه‌چاله که شش و نیم برابر خورشید ما جرم داشت با یک ستاره نوترونی که ۱.۵ برابر خورشید بود، ادغام شد. این رویداد در فاصله تقریبی یک میلیارد سال نوری از زمین رخ داد. برخورد دوم تنها ۱۰ روز بعد آغاز شد و سیاه‌چاله‌ای ۹ برابر جرم خورشید با یک ستاره نوترونی دو برابر جرم خورشید ادغام شد. این ادغام در فاصله حدود ۹۰۰ میلیون سال نوری از زمین اتفاق افتاد.

وقتی اجرام به این بزرگی با یکدیگر برخورد می‌کنند، در بافت فضا امواجی ایجاد می‌شود که امواج گرانشی نامید می‌شوند. محققان آن‌ها را پیش از این کشف کرده بودند.

چیس کیمبال، دانشجوی تحصیلات تکمیلی دانشگاه نورث‌وسترن که از نویسندگان این تحقیق است می‌گوید: «امواج گرانشی به ما این امکان را داده است که برخورد جفت سیاه‌چاله‌ها و جفت ستاره‌های نوترونی را تشخیص دهیم، اما برخورد مختلط سیاه‌چاله با یک ستاره نوترونی قطعه گمشده‌ای از تصویر خانوادگی ادغام اجسام فشرده بوده است.»

وی اضافه کرد: «تکمیل این تصویر برای محدود کردن مجموعه‌ای از مدل‌های اخترفیزیکی تشکیل جسم فشرده و تکامل دودویی [باینری]بسیار مهم است.»

تحقیقات ابتدایی از سوی اعضای رصدخانه موج گرانشی با تداخل‌سنج لیزری در هانفورد، واشنگتن (لیگو)، رصدخانه ویرگو در ایتالیا و پروژه ردیاب امواج گرانشی کامیوکا انجام شده است، اما بعد از رصد این امواج بیش از ۱۰۰ دانشمند آن‌ها را بررسی کردند.

از آنجا که این دو رویداد نخستین مشاهدات مطمئن از امواج گرانشی سیاه‌چاله‌ها با ستاره‌های نوترونی است، محققان اکنون می‌توانند تخمین بزنند که چنین وقایعی در جهان چندبار اتفاق می‌افتد. اگرچه همه رویداد‌ها قابل تشخیص نیستند، پژوهشگران انتظار دارند تقریبا هر ماه چنین ادغامی در فاصله یک میلیارد سال نوری اتفاق بیافتند.