رصدخانه LIGO از احتمال ثبت لحظه برخورد ستاره نوترونی با سیاه چاله خبر داد

MacTavish · 26/8/19

ممکن است رصدخانه فوق پیشرفته لیگو (LIGO) توانسته باشد برای اولین بار در تاریخ بشریت، برخورد ستاره نوترونی با سیاه چاله را ثبت کند!

حدود 900سال پیش، دو جرم آسمانی با یکدیگر برخورد می‌کنند و در 14 آپریل (23مرداد همین امسال) رصدخانه LIGO که کوتاه‌شده عبارت رصدخانه موج گرانشی با تداخل‌سنج لیزری است، امواج این برخورد را دریافت می‌کند! پس از بررسی‌های فراوان، دانشمندان مستقر در لیگو (LIGO) معتقدند که به احتمال بسیار زیاد، این برخورد، درواقع میان یک ستاره نوترونی و سیاه‌چاله رخ داده است. البته اگر دقیق‌تر بخواهیم بگوییم، ستاره نوترونی طبیعتا با خود سیاه‌چاله برخورد نکرده و صرفا اسیر افق رویداد سیاه‌چاله شده است. برخورد ستاره نوترونی با سیاه چاله چیزی است که تابه حال بشر نتوانسته وقوع آن را ثبت کند.

رصدخانه لیگو با هدف ثبت سه پدیده ساخته شد؛ لحظه برخورد دو سیاه چاله با یکدیگر؛ رویت یک سیستم ستاره نوترونی دوتایی (Binary Neutron Star System)؛ و لحظه برخورد ستاره نوترونی با سیاه چاله که بنظر می‌رسد به زودی، تیک این مورد سوم زده خواهد شد!

جذابیت برخورد ستاره نوترونی با سیاه چاله در چیست؟

برای توضیح این موضوع باید به توضیح جداگانه سیاه‌چاله‌ها و ستاره‌های نوترونی بپردازیم.

با سیاه چاله به احتمال بسیار زیاد آشنا هستید. اگر خیلی ساده و کلی بخواهیم بگوییم، سیاه‌چاله‌ها ناحیه‌ای از منحنی فضا-زمان هستند. در این ناحیه، قدرت گرانش انقدر زیاد است که حتی نور هم نمی‌تواند از آن فرار کند. درواقع سیاه دیده شدن سیاه‌چاله‌ها به معنای رنگ سیاه آن‌ها نیست! سیاه دیده شدن آن‌ها صرفا بخاطر این است که ما هرگز نمی‌توانیم بازتاب نور از سطح سیاه‌چاله را مشاهده کنیم و وقتی بازتاب نور از سطح چیزی را نتوان مشاهده کرد، طبیعتا آن چیز، سیاه و تاریک بنظر می‌رسد.

تصویر فرضی از یک سیاه‌چاله

سیاه‌چاله‌های ستاره‌ای، از انفجار عظیم ستاره‌های بسیار بزرگ بوجود می‌آیند. به این انفجار عظیم، سوپرنوا (Supernova) یا اَبَر نواَختَر گفته می‌شود. پس از رخ دادن سوپرنوا، یک جسم مرکزی از ستاره باقی می‌ماند و اگر این جسم مرکزی تقریبا بیش از 3برابر خورشید ما در منظومه شمسی، جرم داشته باشد، بخاطر گرانش بسیار زیاد و غیرقابل تصوری که دارد، انقدر در خودش فرو می‌رود که درنهایت، یک سیاه چاله ستاره ای را خلق می‌کند.

اما ستاره نوترونی چیست؟ اگر خیلی ساده بخواهیم به توضیح ستاره نوترونی بپردازیم، می‌توانیم بگوییم که هنگام رخ دادن سوپرنوا یا ابر نواختر در یک ستاره عظیم (با جرمی بین حدودا 10 تا 29برابر جرم خورشید منظومه شمسی ما) بعضی وقت‌ها، هسته ستاره، سالم باقی می‌ماند.

اگر این هسته کمتر از 3برابر خورشید منظومه شمسی ما جرم داشته باشد، آنگاه بخاطر گرانش بسیار بالایی که در آن وجود دارد (البته این گرانش، کمتر از گرانشی است که منجر به ایجاد سیاه‌چاله می‌شود) حتی به ذرات اتم، مانند الکترون و پروتون هم رحم نمی‌کند و آن‌ها را انقدر فشرده می‌کند که در نهایت، تنها یک شبکه نوترونی باقی می‌ماند. به همین دلیل هم به آن ستاره نوترونی گفته می‌شود. درواقع حداقل تاجایی که علم بشر از آن باخبر است، پس از سیاه‌چاله‌ها، چگال‌ترین اجسام سرتاسر کیهان، ستاره‌های نوترونی هستند. ستاره های نوترونی انقدر چگال هستند که مثلا وزن یک قاشق چای‌خوری از آن‌ها در سیاره ما، می‌تواند حتی تا 6میلیارد تُن هم برسد!

بطور کلی می‌توان گفت که یک ستاره نوترونی، مرز بین دنیای ناشناخته سیاه‌چاله‌ها و تمام شناخته‌های بشر است! به همین علت است که برخورد ستاره نوترونی با سیاه چاله می‌تواند فوق‌العاده جذاب باشد.

همین حالا که شما دارید این مقاله را می‌خوانید، اکثر ستاره شناسان و اخترفیزیک دانان دنیا بی‌تابانه منتظر دریافت اطلاعات بیشتری از جانب رصدخانه لیگو هستند. اگر برخوردی که این رصدخانه ثبت کرده، واقعا مربوط به برخورد یک ستاره نوترونی با سیاه‌چاله باشد، آنگاه این موضوع می‌تواند مثل یک بمب در دنیای ستاره‌شناسان منفجر شود!