سرانجام نحوه تشکیل سیاه چاله های غول آسا کشف شد

پس از صد سال جستجوی امواج گرانشی، یک تیم بین المللی اوایل این سال موفق به شناسایی آن‌ها شد. این کشف به لطف برخورد دو سیاه چاله عظیم رخ داد که اثباتی بر نظریه نسبیت عام انیشتین بود.

به گزارش کلیک، نیاز به گفتن نیست که این یک رویداد بزرگ بود، اما دو سوال مهم باقی می ماند: این دو سیاه چاله که با یکدیگر برخورد کرده اند و در فضا زمان امواج گرانشی ایجاد کردند، از کجا آمده و چگونه تا این حد عظیم شده اند؟

سیاه چاله ها زمانی تشکیل می شوند که یک ستاره دیگر سوختی ندارد و در خود فرو می‌ریزد.

اما در مورد دو سیاه چاله ای که چنان عظیم هستند ـ هردوی آن‌ها ۲۹ تا ۳۶ برابر جرم خورشید ما را داشتند ـ دو ستاره باید وجود داشته باشد که حتی از این سیاه چاله هم عظیم تر بوده باشد، زیرا زمانی که تبدیل به سیاه چاله می شوند بیشتر جرم خود را از دست می دهند.

این یک مشکل است زیرا این‌طور در نظر گرفته می شود که ستارگان نمی توانند تا این جرم انباشته کنند که به چنین سیاه چاله های عظیمی بدل شوند.

مساله اینجاست زمانی که یک ستاره به چنین جرم عظیمی دست میابد که یک سیاه چاله تاریخی ایجاد کند، آن‌قدر انرژی تولید می کند که بادهای ستاره ای جرم آن را کنده و از آن دور می کند. این باعث می شود ستاره تا به نصف جرم اولیه خود برسد و حتی آن‌قدر بزرگ نمی‌شود که یک سیاه چاله غول آسا بسازد.

اکنون چگونه دو ستاره  توانسته اند مقدار مناسبی جرم داشته باشند که به چنین سیاه چاله های غول آسایی بدل شوند؟ یک نظریه این است که شاید آن‌ها به ندرت اجرامی سنگین تر از هلیوم در هسته خود دارند. اجرام سنگین مانند کربن، اکسیژن و آهن بیشتر احتمال دارد توسط بادهای ستاره ای در فضا پخش شده باشند. بنابراین یک ستاره که عناصر فلزی ندارد به طور بالقوه می‌تواند به آن اندازه برسد.

یک تیم بین المللی از دانشمندان ایده دیگری را پیشنهاد داده اند: میدان های مغناطیسی.

این تیم با سرپرستی ورونیک پتیت از موسسه فناوری فلوریدا، شواهدی یافته است که یک ستاره می تواند جرم مورد نیاز برای ایجاد چنین سیاه چاله ای را به دست آورد اگر بتواند میدان مغناطیسی گسترده ای حدود ۱۰،۰۰۰ برابر میدان مغناطیسی خورشید را حفظ کند.

ایده کلی در اینجا این است که میدان های مغناطیسی قدرتمند می توانند ستاره عظیم را احاطه کرده و جرمی که توسط بادهای ستاره ای از دست می دهد را مجدد بازگردانند. به این صورت جرم را برای فروریختن نهایی به سیاه چاله حفظ می کند.

این تیم می نویسد “میدان مغناطیسی سطحی قوی همچنین یک مکانیسم قدرتمند برای تعدیل از دست دادن جرم و چرخش ستاره عظیم فراهم می کند.

برای آزمایش این فرضیه آن‌ها یک سری شبیه سازی کامپیوتری انجام دادند تا ببینند جرم ستارگان غول پیکر با وجود میدان مغناطیسی در طی زمان چه تغییری می‌کند.

در پایان متوجه شدند اگر به ستاره ای نگاه می‌کردند که ۸۰ برابر جرم خورشید را داشت، با یک میدان مغناطیسی پوشیده شده بود، و در انتظار در خود فروریختگی بود، در این صورت جرم باقی مانده در پایان زندگی ستاره بیش از زمانی خواهد بود که ستاره میدان مغناطیسی نداشته باشد.

بر این اساس این تیم می گوید بهتر است این احتمال در نظر گرفته شود که سیاه چاله غول آسا ممکن است شدیدا متکی بر ستاره های مغناطیسی باشند.

یک دیدگاه