ايتنا - امواج سیاهچاله‌های غول‌پیکر در آستانه برخورد ردیابی شد

دانشمندان موفق شده‌اند امواج گرانشی‌ از مدار سیاهچاله‌های فوق‌العاده عظیم در قلب کهکشان‌های دوردست در حالی که روند ادغام آنها شروع شده را ردیابی کنند.

این احتمالا اولین شواهد مستقیم از اعوجاج ساختار زمان و مکان در اثر گردش سیاهچاله‌های غول پیکر به دور هم و شروع روند ادغام آنهاست.

به گزارش ایتنا و به نقل از بی‌بی‌سی، نظریه‌های علمی می‌گویند که کهکشان‌ها این گونه رشد می‌کنند. اخترشناسان احتمالا به زودی شاهد چنین رویدادی خواهند بود. این اعواج‌ها همیشه و در سراسر کیهان درحال وقوع است.

یکی از گروه‌های که در این کشف نقش داشته «سازمان آرایه زمان‌سنجی تپ‌اختر» است که هدایت آن را پروفسور مایکل کرِیمر از «انجمن ماکس پلانک» برای نجوم رادیویی به عهده دارد.

او به بی‌بی‌سی نیوز گفت که کشف جدید می‌تواند نظریه ستاره‌شناسان درباره کیهان را برای همیشه تغییر دهد.

او گفت: «این کشف می‌تواند به ما نشان دهد که نظریه گرانش انیشتین اشتباه است یا خیر؛ ممکن است به ما ثابت کند که ماده تاریک و انرژی تاریک اسرارآمیزی که بخش اعظم کیهان را تشکیل می‌دهند چیست؛ و می‌تواند دریچه‌ای جدید به سمت نظریه‌های فیزیکی جدید باز کند.»

مطالعات بیشتر ممکن است نقشی که سیاهچاله‌های فوق‌العاده غول‌پیکر در تکامل سایر کهکشان‌ها بازی می‌کنند را بیش از پیش روشن کند.

دکتر رِبِکا بولر، از دانشگاه منچستر گفت که محققان معتقدند سیاه‌چاله‌های غول‌پیکر در قلب همه کهکشان‌ها وجود دارند و طی میلیاردها سال رشد می‌کنند. اما تاکنون همه این‌ها فقط در حد تئوری بوده است.

او افزود: «ما می‌دانیم که سیاهچاله‌های ابرعظیم وجود دارند، فقط نمی‌دانیم چگونه به وجود آمده‌اند. یک احتمال این است که در نتیجه ادغام سیاهچاله‌های کوچکتر به وجود آمده باشند، اما شواهد رصدی کمی برای اثبات این موضوع وجود دارد.»

ربکا بولر در ادامه گفت: «اما با یافته‌های جدید، ما می‌توانیم چنین ادغامی را برای اولین بار ببینیم و به طور مستقیم به ما نشان خواهد داد که چگونه عظیم‌ترین سیاهچاله‌ها به وجود می‌آیند.»

این مشاهدات با مطالعه سیگنال‌های ستاره‌های به اصطلاح «مرده» به نام «تپ اختر» انجام شده است. تپ اخترها می‌چرخند و امواج رادیویی را در فواصل بسیار دقیق ارسال می‌کنند.

اما برخی از محققان از جمله اخترشناسان «رصدخانه جودرِل بَنک» در چشایر انگلستان دریافته‌اند که این سیگنال‌ها بسیار سریع‌ یا کندتر از آنچه باید به زمین می‌رسند. به گفته آنان اعوجاج زمانی با امواج گرانشی ایجاد شده در اثر ادغام سیاهچاله‌های پرجرم در سراسر کیهان مطابقت دارند.

دکتر استانیسلاو بابک از آزمایشگاه کیهان‌شناسی در مرکز ملی تحقیقات علمی فرانسه می‌گوید که امواج گرانشی حاوی اطلاعاتی در مورد «برخی از بزرگترین اسرار کیهان» هستند.

امواج گرانشی تازه کشف‌شده با امواج گرانشی که قبلا شناسایی شده‌ بود تفاوت دارند. امواج قبلی در نتیجه برخورد سیاهچاله‌های بسیار کوچکتر به اندازه ستاره‌ به وجود آمده بودند.

اما تحقیقات نشان می‌دهد که امواج تازه‌ کشف‌شده از گردش سیاه‌چاله‌هایی صدها میلیون مرتبه بزرگتر دور یکدیگر که آنها را به هم نزدیکتر و نزدیکتر می‌کند ایجاد شده‌ است.

تلاطم گرانشی این فرآیند به قدری نیرومند است که زمان و مکان را دچار انحنا می‌کند - فرآیندی که می‌تواند میلیاردها سال طول بکشد و سرانجام منجر به ادغام سیاهچاله‌های غول‌پیکر شود.

امواج گرانشی که دانشمندان قبلا کشف کرده‌ بودند را می‌توان به عنوان «غرشی کوتاه» در نظر گرفت، در حالی که امواج جدید شبیه به «زمزمه پس‌زمینه‌ای» هستند که همیشه در اطراف ما وجود دارد.

قدم بعدی دانشمندان قرائت بیشتر داده‌ها و ترکیب کردن مشاهدات است. با پیشرفت این رشته، هدف دیگر می‌تواند کشف جفت‌های منفرد از سیاه‌چاله‌های پرجرم باشد.

ممکن است این امواج گرانشی ناشی از پدیده‌های هیجان‌انگیز دیگری مثل اولین سیاه‌چاله‌هایی که تاکنون متولد شده‌اند، یا ساختارهای عجیب و غریبی به نام رشته‌های کیهانی باشد. هر دو اینها را می‌توان بذری در نظر گرفت که کیهان از آنها رشد کرده است.

امواج گرانشی چیست؟

جاذبه یک نیروی ثابت در زندگی روزمره ما است. اگر فنجانی را رها کنید، روی زمین افتاده و خرد می‌شود. اما جاذبه در فضا ثابت نیست و در صورت وقوع یک رویداد ناگهانی و فاجعه‌بار مثل برخورد سیاهچاله‌ها می‌تواند تغییر کند.

این رویداد به قدری فاجعه‌آمیز است که در اثر آن فضا و زمان دچار انحنا شده و امواجی در سراسر کیهان پخش می‌شود - درست مثل زمانی که یک سنگریزه در یک برکه می‌افتد.

در خصوص امواج گرانشی، همه چیز از جمله ستارگان، سیارات و حتی انسان‌ها نقش آب را در این استعاره دارند. همه چیز فشرده و کشیده شده و سپس با رد شدن امواج دوباره صاف می‌شوند. درست مثل یک حوض، امواج به سرعت کوچکتر شده و ناپدید می‌شوند.

امواج گرانشی حاصل از ادغام سیاهچاله‌ها برای اولین بار در سال ۲۰۱۵ شناسایی شد. سیستم‌های لیزری بسیار حساس، امواج تولید شده در لحظات پایانی قبل از برخورد سیاهچاله‌ها را اندازه‌گیری کردند.

«سازمان آرایه زمان‌سنجی تپ‌اختر» اروپا نتایج این مطالعه را با یافته‌های یک آزمایشگاه دیگر در هند ترکیب کرده و نتایج آن را در مجله «نجوم و اخترفیزیک» منتشر کرده است.

سه گروه تحقیقاتی مجزا و رقیب دیگر، از آمریکای شمالی، استرالیا و چین نیز ارزیابی‌های مشابهی را منتشر کرده‌اند که باعث هیجان زیادی در جامعه فیزیک و نجوم شده است.

دانشمندان ابتدا باید مشاهدات خود را تایید کنند. تاکنون هیچ یک از گروه‌های تحقیقاتی داده‌هایی ارائه نکرده که معیار موسوم به طلایی - کمتر از یک در میلیون احتمال خطا - را برآورده کرده باشد، چیزی که برای اثابت قطعی یک یافته مورد نیاز است. با این حال یافته‌های تیم‌های مختلف تاکنون قانع‌کننده بوده است.