Home نجوم فقط در کهکشان راه ­شیری بیش از ۱۰۰ میلیون سیاهچاله وجود دارد

فقط در کهکشان راه ­شیری بیش از ۱۰۰ میلیون سیاهچاله وجود دارد

3 second read
0
0
72

در دی ماه ۱۳۹۵، محققان رصدخانه­ موج گرانشی تداخل لیزری(LIGO) اعلام کردند که برای اولین بار موفق به شناسایی امواج گرانشی شدند. این رصدخانه که توسط بنیاد ملی علوم حمایت و توسط دانشگاه کلتک و دانشگاه MIT اداره می­ شود، به مطالعۀ امواج ایجاد شده از ادغام سیاهچاله­ ها که در نظریه نسبیت عام اینشتین پیش­ بینی­ شده­ اند، می­ پردازد.

بر اساس پژوهش جدیدی که توسط اخترشناسان مرکز کیهان­ شناسی دانشگاه ایروین کالیفرنیا صورت گرفته، این سیاهچاله ­های ادغامی از آنچه که ما تصور می­ کردیم بیشتر هستند. پس از بررسی­ های انجام­ شده توسط محققان دانشگاه ایروین بر روی کیهان به منظور محاسبه و دسته­ بندی سیاهچاله ­ها، مشخص شد که تعداد ِ سیاهچاله ­های کهکشان راه شیری، می­تواند بیشتر از ۱۰۰ میلیون مورد هم باشد. این یافته می­ تواند کمک بسیاری در زمینه مطالعات امواج گرانشی کند.

پژوهشی که جزئیات یافته ­های این پروژه در آن آورده شده و با نام «شمارش سیاهچاله ­ها: بقایای ستاره­ ای کیهان و جستجویش برای رصدخانه موج گرانشی تداخل لیزری» شناخته می­ شود و اخیرا در ماهنامۀ انجمن اخترشناسان سلطنتی بریتانیا منتشر شده است. تیم تحقیقاتی به رهبری دکتر اولیور البرت و گروه آموزشی فیزیک و اخترشناسی دانشگاه ایروین،اقدام به بررسی سیگنال امواج گرانشی رصد شده توسط رصدخانۀ موج گرانشی تداخل لیزری کردند.

این پژوهش تقریبا یک سال و نیم پیش کار خود را کمی پس از اعلام اولین مشاهدۀ امواج گرانشی توسط رصدخانه مذکور آغاز کرد. این امواج در فضا-زمان توسط ِ ادغام دو سیاهچالۀ دوردست و هرکدام با جرمی ۳۰ برابر خورشید ایجاد شده بودند. پروفسور فیزیک و اخترشناسی دانشگاه ایروین و از نویسندگان مقاله­ پژوهش فوق، جیمز بالاک گفت: «اساسا شناسایی امواج گرانشی امری بسیار مهم تلقی می­ شود که اثبات یکی از مهم­ترین یافته­ های اینشتین هم می­ باشد. اما وقتی به نتایج بدست­ آمده با دید اخترفیزیکی نگاه کردیم، ادغام دو سیاهچاله با جرمی ۳۰ برابر خورشید را مشاهده کردیم. این مسئله بسیار حیرت­ آور بود و ما این سوال را از خود پرسیدیم که چه تعداد سیاهچاله­ های با این اندازه در جهان وجود دارند و هر چند وقت یکبار این سیاهچاله ­ها ادغام می ­شوند؟»

از دیرباز اخترشناسان بر این باور بودند که سیاهچاله ­ها جرمی معادل جرم خورشید دارند. بنابراین آنها به دنبال تفسیر مشاهدات موجی انجام­ شده توسط رصدخانۀ مذکور، به منظور یافتن اطلاعاتی در مورد شکل ­گیری کهکشان­ ها بودند. ورای این مسائل، آنها به دنبال ایجاد چهارچوبی برای پیش ­بینی ادغام ­های بعدی سیاهچاله­ ای نیز بودند. اخترشناسان به این نتیجه رسیدند که کهکشان راه ­شیری میزبان بیش از ۱۰۰ میلیون سیاهچاله می ­باشد که ۱۰ میلیون آنها، جرمی مشابه جرم خورشید دارند(مانند همان سیاهچاله ­هایی که اولین امواج گرانشی مشاهده­ شده را ایجاد کرده بودند.) در این میان، کهکشان­ های کوتوله(مثل کهکشان اژدهای کوتوله، یا Draco Dwarf، که در فاصله­ ۲۵۰ هزار سال نوری از مرکز کهکشان راه­ شیری در حال گردش است) حدود ۱۰۰ سیاهچاله را در خود جای داده ­اند.

همچنین محققان اعلام کردند که امروزه، بیشتر سیاهچاله ­های کم­ جرم(جرمی معادل ۱۰ خورشید) در کهکشان­ هایی قرار دارند که جرم آنها یک تریلیارد برابر جرم خورشید می­باشد (کهکشان­های پرجرم) در حالی که سیاهچاله ­های پرجرم(جرمی معادل ۵۰ خورشید) در کهکشان­ هایی قرار دارند که ۱۰ میلیارد برابر خورشید جرم دارند.(کهکشان­های کوتوله) با در نظر گرفتن ارتباط میان جرم کهکشان و فلزینگی ستاره­ ای، محققان دریافتند که تعداد سیاهچاله­ های یک کهکشان، تابع جرم ستاره ­ای آن می­ باشد.

علاوه بر این، محققان به دنبال مشخص ­کردن بازۀ زمانی ادغام و ترکیب شدن دو سیاهچاله و همچنین مدت زمان انجام این فرایند بودند. بررسی­­ های محققان نشان می دهد که برای اثبات مشاهدات صورت گرفته توسط رصدخانه، کسر اندکی از سیاهچاله­ ها فرایند ادغام را انجام می­ دهند. همچنین این بررسی­ ها نشان داد که در دهه ­های آینده چطور سیاهچاله­ های بزرگتر فرایند ادغام را انجام می ­دهند.

منوج کاپلینگات به همراه یکی از اساتید فیزیک و اخترشناسی دانشگاه ایروین و از نویسندگان این پژوهش در این باره توضیح دادند: «ما نشان دادیم که تنها ۰٫۱ تا ۱ درصد سیاهچاله­ های موجود، باید ادغام شوند تا توضیحی برای مشاهدات رصدخانه باشد. البته سیاهچاله­ ها باید به اندازه­ کافی به یکدیگر نزدیک شوند تا ادغام در زمانی مناسب اتفاق بیافتد که خود یک مشکل واضح است…اگر فرضیات کنونی در مورد تکامل ستاره ­ای درست باشد، پس بنابر محاسبات تیم ما، در دو یا سه سال آینده ادغام سیاهچاله­ هایی با جرم بیش از ۵۰ برابر خورشید را شاهد خواهیم بود.»

به بیانی دیگر، ممکن است کهکشان ما پر از سیاهچاله باشد و ادغام این سیاهچاله­ ها در بازه ­های زمانی مشخصی در حال صورت­ گرفتن باشد.(بازه­ های زمانی کیهان­ شناسی) بنابراین می­ توان امیدوار بود که در سال­ های آینده امواج گرانشی زیادی شناسایی خواهند شد. این مسئله نباید برای شما عجیب باشد زیرا که رصدخانه­ مذکور از زمستان ۲۰۱۶ میلادی، دو موج گرانشی دیگر را نیز ثبت کرده است. با وجود امواج گرانشی که قرار است در آینده اتفاق بیافتند، اخترشناسان موقعیت­ های بسیاری برای مطالعه­ ادغام سیاهچاله ­ها خواهند داشت؛ حال صرف نظر از آنکه چه نیرویی باعث ایجاد این ادغام­ ها می­ شود!

Load More Related Articles
Load More By عاطفه نجفی
Load More In نجوم

دیدگاهتان را بنویسید

نشانی ایمیل شما منتشر نخواهد شد. بخش‌های موردنیاز علامت‌گذاری شده‌اند *

Check Also

بهترین هتل­ های ژنو، اوجی دیدنی از شکوه معماری

چهارشنبه ۱۲ اردیبهشت ۱۳۹۷ – گردشگری,جهان گردی,اماکن دیدنی,هتل و کمپینگ ژنو، مک…