آیا تا به حال به سکوت عمیق کیهان گوش سپرده‌اید؟ سکوتی که نه از خالی بودن، که از فاصله‌های بی‌کران و رویدادهایی چنان عظیم سرچشمه می‌گیرد که زبان ما برای توصیفشان قاصر است. اما از سال ۲۰۱۵، انسان ابزار جدیدی برای شنیدن این سکوت پیدا کرده است؛ راهی برای شنیدن نجوای غول‌ها و لرزش‌هایی که از رقص‌های مرگبار کیهانی در تار و پود فضا-زمان جاری می‌شوند. این ابزار، اخترشناسی امواج گرانشی نام دارد و به ما اجازه می‌دهد تا به داستان‌هایی گوش دهیم که پیش از این هرگز شنیده نشده بودند.
داستان ما از اواخر سال ۲۰۲۴ آغاز می‌شود، جایی که دانشمندان در «همکاری لایگو-ویرگو-کاگرا (LIGO-Virgo-KAGRA Collaboration: شبکه‌ای جهانی از رصدخانه‌های فوق‌دقیق که برای آشکارسازی امواج گرانشی طراحی شده‌اند) به دو زمزمه‌ی عجیب و پیاپی برخوردند. این دو سیگنال که تنها با فاصله یک ماه از یکدیگر دریافت شدند، شبیه به حدود سیصد ادغام دیگری که تا به امروز ثبت شده بود، نبودند. چیزی در این دو رویداد، یک راز خانوادگی کیهانی را برملا می‌کرد.
ذسرنخ‌های یک تبار کهنه‌کار
این دو رویداد، که با نام‌های GW241011 و GW241110 شناخته می‌شوند، داستان ادغام دو جفت سیاه‌چاله بودند. اما کارآگاهان کیهانی خیلی زود متوجه دو سرنخ کلیدی و نامتعارف شدند. اول اینکه در هر دو جفت، یکی از سیاه‌چاله‌ها به شکل چشمگیری سنگین‌تر از دیگری بود؛ تقریباً دو برابر شریک خود جرم داشت. این مانند آن است که در یک رقص دونفره، یکی از رقصنده‌ها به شکلی نامتناسب بزرگ‌تر باشد. دومین و شگفت‌انگیزترین سرنخ، در چرخش این غول‌های بزرگ‌تر نهفته بود. آن‌ها با سرعتی سرگیجه‌آور به دور خود می‌چرخیدند.
این دو ویژگی، دانشمندان را به یک فرضیه‌ی هیجان‌انگیز رساند: شاید سیاه‌چاله‌های بزرگ‌تر، «کهنه‌سربازان» کیهانی باشند. آن‌ها سیاه‌چاله‌های معمولی حاصل از مرگ یک ستاره نبودند، بلکه خود حاصل یک برخورد و ادغام پیشین بودند. این فرآیند، ادغام سلسله‌مراتبی (Hierarchical Merger: فرآیندی که در آن یک سیاه‌چاله، خود محصول ادغام سیاه‌چاله‌های کوچک‌تر در گذشته است) نام دارد. به عبارت دیگر، ما در حال مشاهده‌ی سیاه‌چاله‌های نسل دوم بودیم؛ غول‌هایی که از بلعیدن غول‌های دیگر متولد شده‌اند.
دو پرده از یک درام کیهانی
پرده‌ی اول در ۱۱ اکتبر ۲۰۲۴، در فاصله‌ی تقریبی ۷۰۰ میلیون سال نوری از ما روی داد. در رویداد GW241011، یک سیاه‌چاله با جرم حدود ۲۰ برابر خورشید، همتای کوچک‌تر خود با جرم ۶ برابر خورشید را بلعید. سیاه‌چاله‌ی بزرگ‌تر، یکی از سریع‌ترین چرخش‌هایی را داشت که تاکنون در میان سیاه‌چاله‌ها مشاهده شده است. این چرخش چنان سریع بود که باعث تغییر شکل اندک سیاه‌چاله شد و این تغییر شکل، مانند یک امضای منحصربه‌فرد، در امواج گرانشی (Gravitational Waves: چین و شکن‌هایی در بافت فضا-زمان که از رویدادهای عظیم کیهانی سرچشمه می‌گیرند) ثبت شد. این مشاهده، نه تنها یک کشف جدید، که تأییدی شگفت‌انگیز بر نظریات اینشتین و همچنین راه‌حل‌های ریاضی «روی کِر» برای سیاه‌چاله‌های چرخان بود.
پرده‌ی دوم، یک ماه بعد، در ۱۰ نوامبر ۲۰۲۴ و در فاصله‌ای بسیار دورتر، یعنی ۲.۴ میلیارد سال نوری، به وقوع پیوست. در رویداد GW241110، سیاه‌چاله‌ای با جرم ۱۷ برابر خورشید با همدم ۸ برابری خود ادغام شد. اما این بار، دانشمندان با پدیده‌ای بی‌سابقه روبرو شدند: سیاه‌چاله‌ی بزرگ‌تر در جهتی مخالف مدار گردش خود به دور همتایش می‌چرخید! این اولین باری است که چنین رفتار عجیبی مشاهده می‌شود. این چرخش معکوس، یک مدرک قدرتمند دیگر برای سناریوی ادغام سلسله‌مراتبی است. چنین پیکربندی عجیبی نمی‌تواند حاصل تکامل آرام دو ستاره در کنار هم باشد؛ بلکه باید نتیجه‌ی یک برخورد تصادفی و پرآشوب در یک محیط بسیار شلوغ باشد.
محله‌های شلوغ کیهانی
این کشف‌ها به ما می‌گویند که چنین رویدادهایی باید در محله‌های شلوغ کیهانی مانند خوشه‌های ستاره‌ای کروی رخ دهند. در این مناطق، تراکم ستارگان و سیاه‌چاله‌ها آن‌قدر بالاست که برخوردها و ادغام‌های مکرر، امری رایج است. سیاه‌چاله‌ها در این ازدحام کیهانی، بارها و بارها با یکدیگر برخورد کرده، بزرگ‌تر شده و نسل‌های جدیدی از غول‌های کیهانی را به وجود می‌آورند.
این دو نجوای کیهانی، بار دیگر نبوغ آلبرت اینشتین را به ما یادآوری کردند. سیگنال واضح رویداد اول حتی حاوی هارمونیک‌ها یا نُت‌های فرعی بود، شبیه به صداهای فرعی که در یک ساز موسیقی می‌شنویم. این هوم کیهانی نیز با پیش‌بینی‌های نظریه نسبیت عام اینشتین مطابقت کامل داشت.
هر کشف، پنجره‌ای جدید به سوی درک کیهان است. این سیاه‌چاله‌های نسل دوم، فقط اجرامی شگفت‌انگیز نیستند؛ آن‌ها فسیل‌هایی از تاریخ پرآشوب جهان ما هستند که داستان تولد، زندگی و مرگ‌های مکرر را در دل خود پنهان کرده‌اند. و ما، تازه در ابتدای راهِ شنیدن این داستان‌های ناگفته هستیم.
0 نظرات