دانشمندان چینی اعلام کردهاند که نخستین سامانه سیاهچالهای سهتایی در جهان را شناسایی کردهاند
بر اساس گزارشی که در تاریخ ۲۱ ژوئیه در نشریهی اخترفیزیک منتشر شده، ستارهشناسان در یک تحقیق تازه فرضیهای را مطرح کردهاند مبنی بر اینکه ادغام نامتقارن دو سیاهچاله ممکن است به واسطهی وجود یک جرم سوم نامرئی بروز کرده باشد؛ جرمی که توانسته است نیروی گرانشی کافی را ایجاد کند تا این دو سیاهچاله، با وجود تفاوتهای قابل توجه در جرم، به یکدیگر نزدیک شوند و در نهایت تبدیل به یک تکینگی یگانه شوند.
بیشتر بخوانید:
این تیم تحقیقی با بهکارگیری شبیهسازیها پیشبینی کردهاند که این تعامل چگونه بر امواج گرانشی ناشی از ادغام تأثیر میگذارد و توانستند یک سیگنال خاص، شبیه به «اثر انگشت»، را شناسایی کنند که به جرم پنهان وابسته بود. سپس آنها به تحلیل مجدد دادههای اولیهی لایگو از کشف نخستین پرداخته و مشخص کردند که واقعاً این سیگنال «اثر انگشت» وجود داشته است.
ون-بیائو هان، اخترشناس در آکادمی علوم چین و یکی از نویسندگان این پژوهش، در بیانیهای عنوان کرد: «این نخستین بار است که شواهد روشنی از وجود یک جرم فشردهی سوم در یک رویداد ادغام سیاهچالهای دوتایی در مقیاس بینالمللی به ثبت رسیده است. این کشف نشاندهندهی آن است که سیاهچالههای دوتایی در GW190814 ممکن است بهطور مستقل شکل نگرفته باشند و در حقیقت جزئی از یک سامانهی گرانشی پیچیدهتر باشند.»
بر اساس شبیهسازیها، پژوهشگران اعتقاد دارند که محتملترین شکل جرم پنهان، سیاهچالهای با جرم کلان است. اگرچه هنوز ابعاد دقیقی از این غول در دست نیست، اما حداقل جرم برای سیاهچالههای کلانجرم تقریباً ۱۰۰ هزار برابر جرم خورشید برآورد میشود؛ بنابراین این جرم حتماً باید چنین وزنی داشته باشد. در نتیجه، این جرم بهمراتب بزرگتر از دو جرم دیگر موجود در این سیستم است که در ابتدا شناسایی شده بودند.
به احتمال زیاد، سیاهچالههای کوچکی که در حال ادغام بودند، بخشی از یک سیستم دوتایی به شمار میرفتند که بهطور همزمان به دور سیاهچالهی کلانجرم میچرخیدند؛ مشابه با حرکت زمین و ماه که در حین چرخش به دور یکدیگر، در یک مسیر مشترک بهدور خورشید نیز گرداگردی میزنند. این اولین بار است که چنین ساختاری در یک سیستم سیاهچالهای مشاهده میشود. سیاهچالهای که از این ادغام بهوجود آمده، احتمالاً میلیاردها سال به دور همتای خود در حال گردش خواهد بود تا سرانجام در آن محو شود.
یافتههای تازه نه فقط «داستانهایی ارزشمند در خصوص چگونگی شکلگیری سیاهچالههای دوتایی» ارائه میدهند، بلکه راهی جدید برای شناسایی سایر غولهای نامرئی که ممکن است در پسزمینهی ادغامهای نامتقارن سیاهچالهای مستترباشند، میگشایند.
از زمان کشف نخستین امواج گرانشی تاریخ توسط لایگو در سال ۲۰۱۵، این رصدخانه بیش از ۱۰۰ حادثه دیگر از امواج گرانشی را ثبت کرده است که اکثراً به دلیل ادغام سیاهچالهها رخ دادهاند. هر کشف جدید به دانشمندان دادههای بیشتری ارائه میدهد تا پرده از رازهای ناشناختهی مربوط به بزرگترین اجرام کیهان که مطالعهی آنها بسیار دشوار است، بردارند.