آیا برخورد ستاره‌های نوترونی به تشکیل سیاه چاله می‌انجامد

در آگوست سال ۲۰۱۷ دانشمندان برای نخستین بار امواج گرانشی تولید‌شده طی ادغام دو جسم ستاره‌ای فوق چگال را که ستاره‌های نوترونی نامیده می‌شوند، نشان دادند. اخترشناسان تأکید کردند که این کشف، قدم مهمی در درک کیهان است. در آن زمان دانشمندان پیشنهاد کردند که این رویداد ناگهانی (که به‌طور رسمی با عنوان GW170817 نامگذاری شده است) می‌تواند موجب ایجاد سیاه‌چاله شود و آنالیزهای آن‌ها، این فرضیه را حمایت می‌کند.

در یک مطالعه‌ی جدید پژوهشگران داده‌های جمع‌آوری شده توسط رصدخانه‌ی پرتو ایکس چاندرا را پس از تشخیص امواج گرانشی (امواجی در فضا-زمان که یک قرن پیش برای نخستین بار توسط آلبرت انیشتین پیش‌بینی شده بود) توسط رصدخانه موج گرانشی با تداخل‌سنج لیزری (LIGO) مورد آنالیز قرار دادند. داده‌های لیگو نشان داد که جرم جسم تولیدشده طی ادغام دو ستاره‌ی نوترونی حدود ۲.۷ برابر جرم خورشید است. طبق گفته‌ی پژوهشگران، این کم‌جرم‌ترین سیاه‌چاله‌ی شناخته‌شده یا عظیم‌ترین ستاره‌ی نوترونی است.

این گروه پژوهشی روی تفسیر سیاه‌چاله سرمایه‌گذاری می‌کند. اگر دو ستاره‌ی نوترونی با هم برخورد کنند و یک جسم را به‌ وجود آورند، جسم حاصل باید احتمالا دارای یک میدان مغناطیسی قوی باشد که گسیل‌های پرتو ایکس تولید کند؛ در این مورد مشاهدات چاندرا سطوح پایینی از اشعه‌ی ایکس را نشان داده است.

ما ممکن است به یکی از اساسی‌ترین سؤالات در مورد این رویداد خیره‌کننده پاسخ داده باشیم: این پدیده از چه ساخته شده است؟ پاوان کومار از دانشگاه تگزاس در بیانیه‌ای گفت:

مدت‌ها است اخترشناسان به این موضوع مشکوک هستند که ادغام ستاره‌های نوترونی می‌تواند موجب ایجاد سیاه‌چاله و انفجاری از تابش‌ها شود؛ ولی ما تاکنون هیچ موردی برای اثبات آن در اختیار نداشتیم.مقاله‌های مرتبط:هزاران سیاه‌چاله مخفی در کهکشان راه شیری وجود داردسریع‌ترین سیاه‌چاله در حال رشد فضا را بشناسید!استیون هاوکینگ سیاه‌چاله‌های فضایی را دریچه‌ای به دنیای دیگر می‌داند

اگر این فرضیه ثابت شود، می‌تواند نوری به سوی کسب آگاهی در باره‌ی سیاه چاله‌ها، تاریک‌ترین اجسام موجود در جهان باشد. کم‌جرم‌ترین سیاه‌چاله‌های شناخته‌شده در حد ۴ تا ۵ برابر خورشید بوده‌اند. همه‌ی سیاه‌چاله‌ها از این طریق ایجاد نمی‌شوند؛ اما این سیاه‌چاله‌ی بسیار سبک بعد از انفجار دو ابرنواختر که دو ستاره نورونی به‌جای گذاشته بودند، در یک مدار نزدیک برای تابش امواج گرانشی برای کمک به برخورد آن‌ها، حاصل شده است.

اگر دانشمندان تعیین کنند که GW170817 یک ستاره‌ی نوترونی غول‌پیکر هم تولید کرده است (یعنی فرضیه دیگر تأیید شود)، باز این هم جالب است. چنین نتایجی تئوری‌های مربوط به ساختار و تشکیل این اجسام عجیب را به چالش خواهد کشید.

ویلر نویسنده‌ی همکار این مقاله می‌گوید:

از این رویداد، ما دانش زیادی در زمینه‌ی فیزیک نجومی تاریک‌ترین اجسام شناخته‌شده در جهان، به دست خواهیم آورد.

بروس گراسان نویسنده‌ی دیگر این مقاله نیز احساسات مشابهی ارائه داد. او گفت:

در ابتدای کار من، ستاره‌شناسان تنها می‌توانستند ستاره‌های نوترونی و سیاه‌چاله‌ها را در کهکشان خودمان ببینند و اکنون ما این ستاره‌های عجیب را در کل کیهان می‌بینیم. چه زمان هیجان‌انگیزی خواهد بود وقتی ببینیم ابزارهایی همچون لیگو و چاندرا موارد حیرت‌آور دیگری را از جهان را به ما نشان می‌دهند.

این مطالعه در Astrophysical Journal Letters منتشر شده است.