آسمانی “Pac-Man”: ستاره شناسان سیاه چاله های عظیم را برای اولین بار ستاره های نوترونی به اندازه شهر را لرزاندند

دانشمندان در آنچه شبیه نسخه آسمانی “Pac-Man” است ، کشف کرده اند سیاهچاله ها ستاره های نوترونی را به هم می زند – این برای اولین بار مشاهده برخورد بین دو جسم شدید جهان است.

و اعیاد سنگین یک میلیارد سال پیش رخ داده است.

در یک بازه زمانی 10 روزه ، تیمی متشکل از بیش از 1000 دانشمند بین المللی ، این رویداد نادر کیهانی را دو بار با استفاده از رصدخانه موج گرانشی لیزر در آمریکا و رصدخانه موج گرانشی ویرجین در ایتالیا مشاهده کردند ، آنها یافته های خود را منتشر کردند ، ژانویه 2020 ، سه شنبه در مجله Astrophysical Journal.

در حالی که محققان به این نوع رویداد مشکوک شد در گذشته ، این اولین بار است که تایید می شود. محققان اکستاتیک می گویند مشاهدات مارپیچ مرگ و ادغام ستاره های نوترونی و سیاهچاله ها به “باز کردن برخی از پیچیده ترین اسرار جهان” ، از جمله عناصر سازنده ماده و ماهیت پیوستگی فضا-زمان کمک می کند.

سوزان اسکات ، نویسنده همکار ، گفت كه اگرچه این برخوردها حدود یك میلیارد سال پیش رخ داده است ، اما آنقدر عظیم بوده اند كه امواج گرانشی آنها – موج در فضا كه كل جهان را متزلزل می كند – فقط مسافرت حداقل 900 میلیون سال نوری برای رسیدن به زمین.

وی روز چهارشنبه در بیانیه ای گفت: “این برخاستن ، جهان را به هسته اصلی خود متزلزل كرده است و ما موجزهایی را كه آنها از طریق كیهان ارسال می كنند ، شناسایی كرده ایم.” “هر برخورد فقط جمع شدن دو جرم عظیم و متراکم نیست. این واقعاً مانند Pac-Man است که یک سیاهچاله کل ستاره ستاره نوترونی همراه خود را می بلعد.”

nsbh-merger-graphic-2021-carl-knox-ozgrav-swinburne-web.jpg
برداشت هنرمند از ادغام ستاره نوترونی و سیاهچاله.

دانشگاه کارل ناکس / OzGrav / دانشگاه سوینبرن


پیش از برخورد و ادغام ، دو جسم عظیم ، هر دو جسد ستاره های مرده عظیم ، با نیمی از سرعت نور به دور یکدیگر می چرخند. در حین برخورد تازه گرفته شده ، ستاره نوترونی وقتی به سیاهچاله نزدیک می شود ، تاب می خورد و تغییر شکل می دهد ، که با افزایش آن جرم بیشتری می یابد ستاره را کامل قورت می دهد.

در یک نمونه ، یک سیاهچاله با جرمی نه برابر خورشید ما یک ستاره نوترونی را با جرمی در حدود دو برابر خورشید بلعید. واقعه دیگر شامل سیاهچاله ای بود با جرمی حدود شش برابر بزرگتر از خورشید که بر روی یک ستاره نوترونی حدود 1.5 برابر جرم خورشید می خورد.

تمام جرم یک ستاره نوترونی به یک ستاره بسیار متراکم فشرده می شود ، که تقریباً به اندازه یک شهر است. دانشمندان می گویند وزن یک قاشق چای خوری ستاره نوترونی به اندازه تمام بشریت است.

ستاره شناسان آسمان را به دنبال جرقه های نوری جستجو کردند که ممکن است در اثر این حوادث ناشی شده باشد ، اما هیچ یک پیدا نشد ، احتمالاً به دلیل فاصله آنها از زمین. علاوه بر این ، سیاهچاله ها در این موارد به اندازه کافی بزرگ بودند که می توانند تمام ستاره های نوترونی را ببلعند و هیچ نوری برای تشخیص باقی نمی گذارد.

پاتریک بردی ، یکی از نویسندگان کتاب گفت: “این رویدادهایی نبود که سیاهچاله ها مانند هیولای شیرینی روی ستاره های نوترونی جمع شوند و تکه تکه شوند.” “این” پرواز کردن “همان چیزی است که باعث تولید نور می شود و ما فکر نمی کنیم که در این موارد اتفاق افتاده باشد.”

general-nsbh-merger.png
تصویری از یک شبیه سازی نسبی عددی همکاری MAYA از ادغام باینری ستاره نوترونی – سیاهچاله (NSBH) ، که نشان دهنده اختلال در ستاره نوترونی است.

دبورا فرگوسن (UT Ausitn) ، باوهش خامسرا (فناوری جورجیا) و کاران جانی (دانشگاه وندربیلت).


پیش از این دانشمندان دو مورد را دستگیر کرده بودند سیاهچاله ها درهم شکستن و برخورد دو ستاره نوترونی – اما آنها “مدت زیادی منتظر مانده اند” تا شاهد جمع شدن این دو ستاره باشند.

اسکات گفت: “اکنون ، ما آخرین قطعه معما را با اولین مشاهدات تایید شده امواج گرانشی از یک سیاهچاله و یک ستاره نوترونی تکمیل کردیم.”

ستاره شناسان دهه ها به دنبال شکار این نوع رویدادها در کهکشان راه شیری رفته اند اما هنوز چیزی پیدا نکرده اند.

آسترید لمبرتز ، نویسنده همکار گفت: “با این کشف جدید ادغام سیاه چاله ستاره نوترونی در خارج از کهکشان ما ، نوع دودویی گمشده را پیدا کرده ایم.” “ما سرانجام می توانیم درک کنیم که تعداد زیادی از این سیستم ها وجود دارد ، چند بار با هم ادغام می شوند و چرا هنوز نمونه هایی از آن را در راه شیری ندیده ایم.”

یوهانس ایشولز ، نویسنده همکار ، گفت: “این نوع کشف ها بسیار نادر است.” “ما این وقایع را یک بار کشف نکرده ایم – اما دو بار و در عرض 10 روز از یکدیگر.” مانند موج های حاصل از این دو رویداد ، که یک میلیارد سال بعد احساس شده است ، این یافته ها تأثیر عمیقی در درک ما از جهان برای سالهای زیادی خواهد آمد. “

دیدگاهتان را بنویسید

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