اکتشافات بزرگ علمی معمولاً بیش از آنکه پاسخ هایی بدهند،سوال های جدیدی بر می انگیزند. درست چند روز بعد از اعلان شناسایی امواج گرانشی از دو سیاهچاله ی در حال ادغام،اخترفیزیک دانان در حال تفکر به این هستند که این اتفاق چه تاثیری بر درک ما از ستاره ها خواهد داشت. تحقیقات جدید در حال انتشار هستند و ما می توانیم منتظر سیلی عظیم از ایده ها ی جدید در آینده ی نزدیک باشیم.
یکی از بزرگترین سورپرایز های این اکتشاف،اندازه ی عظیم سیاهچاله های یاد شده میباشد،که درک ما را از نحوه ی تولّد آنها به چالش میکشد.
به ادامه ی مطلب بروید.

خوب ما چگونه میتوانیم چیز های بیشتری بیابیم؟
یکی از راه ها مکان یابی سیاهچاله ها در آسمان می باشد،تا بتوانیم آنها را با تلسکوپ های معمولی بررسی کنیم.
-معمای بزرگ!
 رصد خانه LIGOکه امواج گرانشی را شناسایی کرد،یک تداخل سنج لیزری می باشد که به این نام خوانده میشود. LIGO با توجه به محاسبات انجام شده روی فرکانس امواج گرانشی دریافت شده از سیاهچاله ها،تخمین میزند که یکی از این دو سیاهچاله های در حال ادغام ٣۶ و دیگری ٢٩ برابر جرم خورشید،جرم دارند.(٢٩ و ٣۶ solar mass)
ولی چه چیزی در مورد این جرم ها این قدر غیر معمول است؟
سیاهچاله ها بر اثر انفجارهای بزرگِ  ستاره های پر جرم بوجود می آیند.ما می توانیم وزن سیاهچاله های کهکشان  خودمان را با اندازه گیری سرعت چرخش ستاره ها به دور آنها اندازه بگیریم. سنگین ترین سیاهچاله ها در سیستم های دوتاییِ (یک سیاهچاله و ستاره ی همراهش که حول مرکز جرمشان می چرخند)کهکشان  ما، حدود ١٠ الی ٢٠ برابر جرم خورشید،جرم دارند.
این مطلب به خوبی با دانش ما از ستارگان توجیح میشود.سنگین ترین ستارگان در مراحل اول حدود ١٠٠sm جرم دارند،که در اواخر زندگیشان جرم آنها به دلیل وزش بادهای ستاره ای که مواد را از سطح ستاره به فضا پرتاب میکنند،به حدود ١٠sm میرسند.این به معنی آن است که ستاره های مذکور قادر به تولید سیاهچاله هایی با جرم سیاهچاله هایی که LIGO شناسایی کرد،نیستند.ولی هنوز عدم اطمینان زیادی در مورد مقیاس این رخدادها،تاثیر چرخش ستاره،وجود ستاره ی همراه که با آن در سیستم دوتایی به دور مرکز جرم میچرخد و ترکیب شیمیایی ستارگان وجود دارد.
پس سیاهچاله های شناسایی شده توسط LIGO چگونه میتوانند اینچنین سنگین باشند؟
تحقیقاتی از قبل منتشر شده اند که پیشنهاد میکنند که ما میتوانیم علت این امر را به این صورت توجیح کنیم که ادغام دو ستاره ی پر جرم در حال فروپاشی باعث این اتفاق شده.ولی ترکیب شمیایی ساختار آنها باید بسیار متفاوت از ترکیبات ستاره های کهکشان راه شیری باشند که حاوی مقادیر زیادی از عناصر شیمیایی سنگین مانند اکسیژن،سدیم،منیزیوم،سیلیکون،گوگرد و آهن هستند.
در واقع یک بیانیه که از طرف LIGO و یک بیانیه از طرف یک متخصص سیستم های دوتایی منتشر شده که بیان میکنند که آنها باید در کهکشان های  بسیار کوچک که مقادیر بسیار کم فلزات داشتند،بوده باشند( ما فضا نوردان تمامی عناصر سنگین تر از برم را فلز در نظر میگیریم).زیرا با توجه به فیزیک اتمی،ستاره های دارای فلزات کمتر،جرم کمتری را در طول حیاتشان از دست میدهند.به همین دلیل آنها در پایان عمرشان جرم بیشتری نسبت به بقیه ستاره ها خواهند داشت و سیاهچاله های بزرگتری خواهند ساخت.
-رصد آسمانی
تیم LIGO به دلیل اختلاف زمانی ثبت شده در دو محل آزمایشی خود در US (حدود ٠.٠٧ ثانیه) به سختی میتواند محل ادغام را در آسمان مشخص کند.به هر حال میتوان محل آنرا در حدود ۵٠٠ درجه ی مربع مشخص کرد.(سطحی به اندازه ی ٢٠٠٠ ماه کامل)
منجمان سعی کردند با نشانه رفتن تلسکوپ های نوری،مادون قرمز،اشعه ی X و رادیویی به این قسمت از آسمان محل منبع را شناسایی کنند.
به هر حال این کار آسانی نبود.انتظار نمیرود که ادغام سیاهچاله ها امواج الکترومغناطیسی پر قدرتی مانند اشعه X تولید کند.ولی درست ٠.۴ ثانیه پس از دریافت سیگنال توسط LIGO ماهواره ی فِرمی تابش اشعه ی گامای(که یک نوع موج الکترومغناطیسی پرقدرت است) گمراه کننده ای را به طول ١ ثانیه شناسایی کرد. 
به هر حال این مشخص نیست که آیا این دو به هم مرتبطند یا نه؛چون فرمی نمیتواند محل تابش این اشعه را در فضا مشخص کند.قدم بعدی گشتن به دنبال امواج الکترومغناطیسی پر قدرت تابیده شده در کنار امواج گرانشی ثبت شده ی بعدی میباشد.تئوری هایی وجود دارند که بیان میکنند ادغام سیاهچاله هایی به ساختار خاص و به نحو خاص میتواند امواج گاما آزاد کند،این به معنی آن است که ما باید به گشتن ادامه دهیم.ما اخیراً این منطقه را با تلسکوپ pan-starrs اسکن کردیم و حدود ۵۶ منبع تابش امواج نوری یافتیم ولی باز نتوانستیم هیچ یک از آن ها را به واقعه ی LIGO ربط دهیم.خیلی سورپرایز کننده نیست زیرا پوشش دادن چنین سطح وسیعی که شامل میلیارد ها کهکشان میباشد با این سرعت و به این عمق و در طول موج های مختلف بسی سخت است.بعضی ایده های زیرکانه ای وجود دارند که پیشنهاد میکنند کهکشان های بزرگتر را با استفاده از کاتالوگ ها انتخاب کنیم و تمرکزمان را روی آنها معطوف کنیم.ولی اگر این سیاهچاله های کلان جرم از ستاره های بدون فلزات به عمل آمده باشند،کهکشان های میزبان آنها باید کهکشان های کوچکی باشند.این کهکشان ها بسیار رایج تر از کهکشان های بزرگتر میباشند و تعداد آنها بیشتر از آن است که بتوان از این روش استفاده کرد.حتّی بعضی از آنها بسیار کم نور هستند و قبلاً در کاتالوگ ها ثبت نشده اند.این رصد چیز آسانی برای انجام دادن نیست،ولی چیزی که قطعی است تلاش بیشتر ما از این به بعد است.پیشرفته ترین تلسکوپ های زمینی و فضایی جهان همه در حال پیوستن به این شکار هستند.ماجراجویی در حال شروع شدن است و کشف LIGO به واقع الهام بخش است. 
استفان اسمارت پروفسور فیزیک و ریاضیات دانشگاه Belfast Queen 
مترجم : پویا پورکریم 
منبع : iflescience.com 
آرش بوالحسنی-هوش فرازمینی

موضوعات مرتبط:

برچسب‌ها: دانستنی های نجوم


تاريخ : ۱۳٩٤/۱٢/٩ | ۱٠:۳۳ ‎ب.ظ | نویسنده : آرش بوالحسنی | نظرات ()
.: Weblog Themes By M a h S k i n:.