در ۱۴ آگوست سال ۲۰۱۹ یک موج گرانشی (موجی بزرگ که در پهنه فضا زمان پخش می‌شود) زمین را شستشو داد. موج یادشده با استفاده از لیزرهای بسیار حساس و دقیق در آمریکا و ایتالیا کشف شد و این موج بسیار اعجاب‌آور بود. تاکنون لیزرها برخورد سیاه‌چاله‌ها و ستاره‌های نوترونی با همتای خود را کشف کرده‌اند، اما این بار آنها خبر از چیزی غیر‌منتظره می‌دادند: کوبش یک سیاهچاله به یک ستاره نوترونی.
سیگنال حاصل از برخورد، یکی از قوی‌ترین موج‌های گرانشی بود که تاکنون دانشمندان با استفاده از رصدخانه موج گرانشی لیزر اینترفرامتر (Laser Interfreometer) و رصدخانه ورگو (Virgo) ایتالیا کشف کرده‌اند. یک هشدار لحظاتی بعد از کشف برخورد، ارسال گردید و دانشمندان در سراسر جهان، تلسکوپ‌های خود را به نقطه‌ای در فضا که موج از آن ساطع می‌شد نشانه رفتند. اما مشاهدات آنها چیزی را به‌دست نیاورد، نه نوری، نه ایکس‌ری‌ای، نه نور مادون قرمزی و نه اشعه گامایی.
رویداد رخ‌داده یک معما بود و پیچیدگی این معما زمانی بیشتر شد که دانشمندان به بررسی داده‌ها پرداختند. در سه‌شنبه گذشته محققان رصدخانه لیزر اینترفرامتر و ورگو جزئیات تحلیل‌های خود را از کشف این موج گرانشی که GW190814 نامیده شده است در مجله استروفیزیکال جورنال لترز (Astrophysical Journal Letters) منتشر کردند. این اولین مطالعه با جزئیاتی است که در رابطه با این برخورد کیهانی حماسی انجام شده است. نتایج این تحقیقات، رازآلود بودن این رخداد را عمق بیشتری بخشیده است.
روری اسمیث (Rory Smith) یکی از ستاره‌شناسان دانشگاه موناش (Monash) استرالیا می‌گوید:
به نظر من GW190814 اولین موج گرانشی رصد شده با منبعی کاملا ناشناخته است. در طول ده سال حضور من در رصدخانه لیزر ایفرامتر، رویداد یادشده یکی از هیجان‌انگیزترین رخدادهایی بوده است که ما تابه‌حال مشاهده کرده‌ایم.
دو مجموعه لیزر ایفرامتر و ورگو نقش‌های کلیدی تحقیقاتی هستند که منجر به کشف موج‌های گرانشی می‌شود. اشکال بزرگ فضایی مانند سیاه‌چاله‌ها و ستاره نوترونی وقتی بعد از برخورد با یکدیگر امواجی را در سراسر کیهان پخش می‌کنند، مجموعه‌های یادشده سراپا گوش هستند تا صدای برخور این جانوران عظیم کیهانی را بشنوند. بعداز‌آن به‌صورت معکوس روی رخداد کار می‌کنند تا خصوصیات فیزیکی این جانوران را دریابند.
روری اسمیث به همراه همکاران خود در تلاش هستند تا با استفاده از ابررایانه‌ها این نوع برخوردها را شبیه‌سازی کنند. این کار باعث می‌شود بتوانند یک محاسبه معکوس انجام دهند و دریابند که اشیا برخوردکننده در رویداد چه بوده، چه جرمی داشته و در کجای هستی قرار گرفته‌اند.
اسمیث می‌افزاید:
ما چند الگوریتم موازی و تخیلی را اجرا می‌کنیم تا بتوانند تحلیل‌هایی را روی یک ابررایانه خوشه‌ای که خود از صدها رایانه تشکیل شده است انجام دهند. اجرای تحلیل‌های مشابه روی لپ‌تاپ شما ۵۰ تا ۱۰۰ سال طول خواهد کشید.
مشاهدات حاکی از آن است که GW190814 به‌صورت زوجی در گوشه‌ای از اعماق فضا روی داده است، جایی به فاصله ۸۰۰ میلیون سال نوری با زمین. یکی از جفت‌ها مسلما یک‌سیاه چاله است که ابعادی ۲۳ برابر بزرگ‌تر از خورشید دارد. اما جفت دیگر ماهیتی رازآلود دارد، داشتن حجمی تنها ۲.۶ برابر بزرگ‌تر از خورشید، آن را در موقعیتی عجیب‌وغریب قرار می‌دهد.
هانا میدلتون (Hannah Middleton) ستاره‌شناس دانشگاه ملبورن استرالیا بر این بارو است که شیء مذکور «چیزی است که تاکنون دیده نشده است». این جسم می‌تواند یک ستاره نوترونی باشد که دارای احتمال بیشتری است، اما امکان سیاهچاله بودن آن نیز وجود دارد. میدلتون این شیء را کمی رازآلود ولی یک مشکل کوچک می‌داند.
روری اسمیت در این زمینه می‌گوید:
توجیه اینکه یک سیاهچاله و یا یک ستاره نوترونی ۲.۶ برابر خورشید است کار بسیار سختی است.
دانشمندان تاکنون سیاه‌چاله‌ای بدین کوچکی مشاهده نکرده‌اند. انتظار هم نمی‌رود ستاره‌های نوترونی با چنین جرم بزرگی وجود داشته باشند، این ستاره‌ها بعد از آنکه بسیار بزرگ می‌شوند با یک فروپاشی به سیاهچاله تبدیل می‌گردند. پس می‌توان گفت این جسم رازآلود ستاره‌ای پری مانند است که در دانسته‌های ما نمی‌گنجد.
شیء یادشده هرچه که باشد دانش ما را در رابطه با اجسام بسیار بزرگ بازنویسی خواهد کرد.
نظرات