سیاه‌چاله‌های لایگو؛ ستاره‌هایی که از ازل تا ابد با هم بودند
اگر به خاطر داشته باشید امواج گرانشی برای اولین بار در بهمن سال گذشته کشف شدند و دانشمندان این امواج را GW150914 نامیدند. صد سال پیش نظریه‌ی امواج گرانشی مطرح شده بود و دانشمندان در این مدت به دنبال این امواج می‌گشتند. امواج گرانشی وقتی ایجاد می‌شوند که دو سیاه‌چاله به دور یکدیگر می‌چرخند و در نهایت با هم برخورد می‌کنند. در نتیجه‌ی این برخورد انفجار عظیمی رخ می‌دهد و انرژی بسیار زیادی آزاد می‌شود. حالا محققان منشا آن سیاه‌چاله‌ها را محاسبه کرده‌اند. پژوهشی که آنها انجام داده‌اند نشان می‌دهد که این امواج از دو ستاره‌ی بسیار عظیم ناشی شدند که ۱۲ میلیارد سال پیش تشکیل شده بودند، یعنی دو میلیارد سال پس از مه‌بانگ.
محققان با اجرای یک شبیه‌سازی پیچیده به نام Synthetic Universe به این یافته‌ها رسیدند. یک مدل کامپیوتری نحوه‌ی احتمالی تکامل عالم را از زمان بیگ بنگ شبیه‌سازی کرد. این محققان کل عالم را با تمام ستاره‌ها و سیاه‌چاله‌هایش در این مدل کامپیوتری داشتند.
محققان با استفاده از این مدل توانستند به سرآغاز پیدایش جهان بازگردند و ستاره‌هایی را پیدا کردند که به سیاه‌چاله‌هایی تبدیل شده بودند که رصدخانه‌ی لایگو کشف کرده بود.
این ابزار نه تنها برای ردیابی پیدایش ستاره‌ها مفید است، بلکه محققان به کمک آن می‌توانند پیش‌بینی هم انجام دهند. با استفاده از همین مدل کامپیوتری محققان در سال ۲۰۱۰ پیش‌بینی کردند که به احتمال زیاد لایگو می‌تواند امواج گرانشی ساطع شده از ترکیب دو سیاه‌چاله را تشخیص دهد.
اولین امواج گرانشی که پیدا شدند از دو سیاه‌چاله ناشی شده بودند که روی همدیگر ۶۵ برابر خورشید جرم داشتند.
این سیاه‌چاله‌ها نسبتا بزرگ هستند. معمولا سیاه‌چاله‌هایی که در کهکشان ما پیدا می‌شوند حدود ۵ تا ۱۰ برابر خورشید جرم دارند. از آنجا که سیاه‌چاله‌های امواج گرانشی GW150914 بسیار بزرگ بودند، پس احتمالا ستاره‌های آنها هم بسیار عظیم بوده‌اند. سیاه‌چاله‌ها اغلب وقتی تشکیل می‌شوند که یک ستاره می‌میرد. هر چه ستاره‌ای که می‌میرد بزرگ‌تر باشد، سیاه‌چاله‌ای هم که تشکیل می‌شود، بزرگ‌تر می‌شود. محققان می‌گویند ستاره‌هایی که امواج گرانشی GW150914 را ایجاد کردند باید حدود ۴۰ تا ۱۰۰ برابر خورشید ما باشند.
احتمالا میزان فلز این ستاره‌ها بسیار کم است؛ بدین معنی که آنها عناصر سنگین‌تر از هلیوم نداشتند. ستاره‌هایی که فلز زیادی دارند، بادهای خورشیدی تولید می‌کنند. این بادها با گذر زمان جرم ستاره را کم می‌کنند. اگر باد خورشیدی زیادی در آن ستاره‌ها وجود داشت، حجم آن کم شده و سیاه‌چاله‌ی کوچکی تشکیل می‌شد. با توجه به این که این سیاه چاله‌ها خیلی بزرگ بودند، بنابراین باد خورشیدی در آنها وجود نداشت.
به همین دلیل است که مدل محققان نشان می‌دهد که این ستاره‌ها مربوط به اوایل پیدایش عالم هستند. بلافاصله پس از بیگ بنگ میزان فلز بسیار کم بود. بنابراین نسل اول ستاره‌ها فقط از هیدروژن و هلیوم تشکیل شدند.
منبع: New Scientist
