پژوهشگران چینی میگویند اولین منظومه سهتایی سیاهچالهای در کیهان را کشف کردهاند
بهگزارش لایوساینس ، در پژوهشی جدید که ۲۱ ژوئیه در نشریهی اخترفیزیک منتشر شد، ستارهشناسان پیشنهاد کردند که این ادغام نامتقارن ناشی از یک جرم سوم پنهان بوده است؛ جرمی که فشار گرانشی لازم را فراهم کرد تا دو سیاهچالهی نامتناسب، با وجود اختلاف جرمی قابل توجه، به یکدیگر برخورد کنند و در نهایت به یک تکینگی واحد تبدیل شوند.
بیشتر بخوانید:
تیم پژوهشی با استفاده از شبیهسازیها پیشبینی کرد که این برهمکنش چگونه بر امواج گرانشیِ تولیدشده در اثر ادغام تأثیر میگذارد و یک سیگنال منحصربهفرد مانند «اثر انگشت» را شناسایی کردند که با جرم پنهان مرتبط بود. سپس آنها دادههای اولیه لایگو از کشف نخستین را دوباره تحلیل کردند و دریافتند که این سیگنالِ اثر انگشت واقعاً وجود داشته است.
ون-بیائو هان، اخترشناس در آکادمی علوم چین و یکی از نویسندگان پژوهش، در بیانیهای گفت: «این نخستین کشف بینالمللی از شواهد روشن برای وجود یک جرم فشردهی سوم در یک رویداد ادغام سیاهچالهی دوتایی است. این یافته نشان میدهد که سیاهچالههای دوتایی در GW190814 ممکن است در انزوا شکل نگرفته باشند، بلکه بخشی از یک سامانهی گرانشی پیچیدهتر بودهاند.»
براساس شبیهسازیها، تیم پژوهشی بر این باور است که محتملترین هویت جرم فشردهی پنهان، یک سیاهچالهی کلانجرم است. آنها هنوز از ابعاد دقیق این غول اطلاعی ندارند، اما حد پایین برای سیاهچالههای کلانجرم حدود ۱۰۰ هزار برابر جرم خورشید است؛ بنابراین دستکم باید چنین جرمی داشته باشد. درنتیجه، این جرم بسیار بزرگتر از دو جرم دیگر است که در آغاز در این منظومه شناسایی شدند.
احتمالاً جفت کوچکترِ سیاهچالههای در حال ادغام، بخشی از یک منظومهی دوتایی بودهاند که همزمان بهدور سیاهچالهی کلانجرم میچرخیدند؛ درست شبیه حرکت زمین و ماه که در حالیکه به دور یکدیگر میچرخند، در سفری جمعی بهدور خورشید نیز میگردند. این نخستین بار است که چنین آرایشی در یک منظومهی سیاهچالهای دیده میشود. سیاهچالهی تازهمتولدشده از این ادغام، احتمالاً میلیاردها سال به رقص مداری پیرامون شریک ابرپرجرم خود ادامه خواهد داد تا سرانجام در دل آن بلعیده شود.
یافتههای جدید نهتنها «بینشهای مهمی دربارهی مسیرهای شکلگیری سیاهچالههای دوتایی» ارائه میدهند، بلکه راهی نو برای شناسایی دیگر غولهای پنهان که ممکن است در پسزمینهی ادغامهای نامتوازن سیاهچالهای کمین کرده باشند، فراهم میکنند.
از زمانی که لایگو در سال ۲۰۱۵ نخستین امواج گرانشی تاریخ را آشکار کرد، این رصدخانه بیش از ۱۰۰ رویداد دیگرِ امواج گرانشی را ثبت کرده است که بیشترشان ناشی از ادغام سیاهچالهها بودهاند. هر کشف تازه دادههای بیشتری در اختیار دانشمندان قرار میدهد تا رازهای جدیدی از عظیمترین اجرام کیهان که مطالعهشان بهشدت دشوار است، برملا کنند.
