اتفاقی بی‌سابقه در فضا، تصویر برخورد دو سیاهچاله با یکدیگر

 این امواج گرانشی اطلاعات مربوط به سیاهچاله ها را رمزگذاری می کنند؛ جرم آنها، شکل مارپیچ درونی آنها به سمت یکدیگر، چرخش آنها و جهت گیری آنها.

از این رو، دانشمندان دریافتند که بیشتر برخوردهایی که ما دیده‌ایم بین سیاهچاله‌های سیستم‌های دوتایی بوده است. این دو سیاهچاله به صورت دوتایی از ستارگان پرجرم شروع شدند که با هم به سیاهچاله تبدیل شدند، سپس به صورت مارپیچی وارد شدند و با هم ادغام شدند.

با این حال، از حدود ۹۰ ادغام شناسایی شده تاکنون، یکی از آنها بسیار عجیب و غریب است. GW۱۹۰۵۲ که در ماه مه ۲۰۱۹ شناسایی شد، امواج فضا-زمان را بی‌مانند منتشر کرد.

Rossella Gamba اخترفیزیکدان از دانشگاه ینا در آلمان می گوید: "مورفولوژی و ساختار انفجار مانند آن بسیار متفاوت از مشاهدات قبلی است."

او می افزاید: "GW۱۹۰۵۲۱ در ابتدا به عنوان ادغام دو سیاهچاله سنگین که به سرعت در حال چرخش بودند که در امتداد مدارهای تقریباً دایره ای به یکدیگر نزدیک می شوند، تجزیه و تحلیل شد، اما ویژگی های خاص آن ما را بر آن داشت تا تفسیرهای ممکن دیگری را ارائه دهیم."

به ویژه، توضیح سیگنال موج گرانشی چالش برانگیز بود.

امواج گرانشی از ادغام واقعی دو سیاهچاله ایجاد می شوند، مانند امواجی که از سنگی که به درون یک برکه افتاده است. اما آنها همچنین توسط الهام دوتایی ایجاد می‌شوند، و برهمکنش گرانشی شدید امواج ضعیف‌تری را با نزدیک‌تر شدن دو سیاه‌چاله به بیرون می‌فرستد.

الساندرو ناگار ستاره شناس از این رویداد توضیح می دهد: شکل و کوتاهی سیگنال مرتبط با این رویداد - کمتر از یک دهم ثانیه - ما را به فرضیه ادغام آنی بین دو سیاهچاله سوق می دهد که در غیاب فاز مارپیچی رخ داده است.

بیش از یک راه برای پایان دادن به یک جفت سیاهچاله در تعامل گرانشی وجود دارد؛ اولین مورد این است که این دو برای مدت طولانی با هم بودند، شاید حتی از شکل گیری ستاره های کوچک از همان تکه ابر مولکولی در فضا.

مورد دیگر زمانی است که دو جسم در حال حرکت در فضا به اندازه کافی از یکدیگر عبور می کنند تا از نظر گرانشی در برخوردی دینامیکی گیر کنند.

این همان چیزی است که گامبا و همکارانش فکر می کردند ممکن است با GW۱۹۰۵۲۱ اتفاق بیفتد، بنابراین آنها شبیه سازی هایی را برای آزمایش فرضیه خود طراحی کردند. آنها جفت سیاهچاله را با هم شکستند و پارامترهایی مانند مسیر، اسپین و جرم را تغییر دادند تا سیگنال موج گرانشی عجیبی را که در سال ۲۰۱۹ شناسایی شده بود، بازتولید کنند.

نتایج آن‌ها نشان می‌دهد که این دو سیاه‌چاله به صورت دوتایی شروع نشده‌اند، بلکه در شبکه گرانشی یکدیگر گیر کرده‌اند، پیش از اینکه با هم برخورد کنند و سیاهچاله‌ای بزرگ‌تر را تشکیل دهند، دو بار بر روی یک حلقه وحشی و غیرعادی از کنار یکدیگر غلت می‌زنند. و هیچ یک از سیاهچاله ها در این سناریو نمی چرخیدند.