خب، بذار برات یه داستان فضایی خیلی خفن تعریف کنم! دانشمندها همین تازگی‌ها تونستن برای اولین بار سرعت یه «لگد تولدی» یا همون natal kick رو که به یه سیاه‌چاله تازه به دنیا اومده خورده، اندازه‌گیری کنن. حالا این “لگد تولدی” چیه؟ یعنی وقتی دوتا سیاه‌چاله با هم برخورد می‌کنن و یکی‌شون کلی از اون یکی بزرگ‌تره، سیاه‌چاله جدیدی که به وجود میاد یه جورایی با مشت و لگد از محل تولدش پرت میشه بیرون!
همه‌چی با امواج گرانشی شروع شد؛ این همون چیزیه که انیشتین پیش‌بینیش رو کرده بود، امواجی که مثل چین‌خوردگی توی بافت فضا-زمان پخش می‌شن. برای اولین بار تو ۲۰۱۵ این امواج رو تونستن ردیابی کنن و حسابی دنیای فیزیک رو هیجان‌زده کردن. حالا باز تو ۲۰۱۹، یه سیگنال عجیب و غریب از برخورد دو سیاه‌چاله پیدا شد که یکی‌شون خیلی بزرگ‌تر از اون یکی بود. این اختلاف سایز باعث شد سیاه‌چاله‌ی جدید مثل توپ پرتاب شه و این یکی از اون لگدهای تولدی معروف رو تجربه کنه.
خب حالا اصل خبر! دانشمندها با بررسی دقیق امواج گرانشی اون برخورد که اسمش GW190412 بود، فهمیدن سیاه‌چاله‌ی تازه با سرعت بالای ۵۰ کیلومتر بر ثانیه (یعنی چیزی در حدِ ۳۱ مایل بر ثانیه) تو فضا شوت شده! یعنی اونقدر سریع که راحت از خوشه‌ی ستاره‌ای خودش بیرون میفته و دیگه هم نمی‌تونه سر به یکی دیگه بذاره یا مثلاً یه سیاه‌چاله‌ی غول‌پیکر بشه.
اصلاً این یه انقلاب حساب میشه برای دانشمندها! چون تا حالا فقط تو شبیه‌سازی‌ها و مدل‌سازی‌های کامپیوتری می‌تونستن حدس بزنن چه خبره، ولی این بار با داده واقعی سر و کار داشتن. حالا همین که بتونی فقط با گوش‌دادن به “ریپل‌های فضا-زمان” مسیر حرکت و سرعت یه جسم رو اون سر دنیا (دورتر از ۲/۴ میلیارد سال نوری!) بفهمی، واقعاً عجیب و باحاله!
خلاصه، این امواج وقتی دو سیاه‌چاله خیلی متفاوت به هم میخورن، بسته به زاویه‌ای که از زمین نگاشون میکنی، ظاهر متفاوتی دارن. دانشمندها هم اومدن با تحلیل همین تفاوت‌ها، جهت و سرعت پرتاب شدن سیاه‌چاله جدید رو اندازه گرفتن. اطلاعات مثل نسبت جرم و چرخش (spin) دو سیاه‌چاله رو دقیقاً از همین امواج درمیارن. اسپیــن هم یعنی سرعت چرخش سیاه‌چاله به دور خودش.
این اتفاق یه پیام مهم داشت: اگه سیاه‌چاله جدید اینقدر تند پرت شه که از خوشه‌ی ستاره‌ای خودش بزنه بیرون، دیگه نمی‌تونه با همسایه‌هاش قاطی شه و مثلاً به یه سوپر سیاه‌چاله تبدیل شه. سوپرسیاه‌چاله همون غول‌هایی هستن که بین صد هزار تا ۵۰ میلیارد برابر جرم خورشید وزن دارن!
ماجرای کشف این سیگنال اینجوری شروع شد که تو ۱۲ آوریل ۲۰۱۹ رصدخانه‌های LIGO (یه آزمایشگاه بزرگ تو آمریکا) و Virgo (در ایتالیا) این سیگنال رو گرفتن. برخورد دو سیاه‌چاله بود: یکی تقریباً ۳۰ برابر جرم خورشید و اون یکی حدود ۸/۴ برابر خورشید. سیگنالش از طرز برخوردای قبلی فرق داشت و همون موقع دانشمندها شک کردن که یه لگد تولدی داریم!
در نهایت، تیم تحقیق از دو زاویه مختلف، مسیر حرکت سیاه‌چاله‌رو نسبت به زمین بررسی کرد و حدس زدن که تو حدود ۱۷۹۶۰۰ کیلومتر بر ساعت (یعنی تقریباً ۱۱۱۶۰۰ مایل در ساعت) سرعت گرفته و با این سرعت، بدون معطلی از جمع ستاره‌هاش فرار کرده! این یعنی اینکه احتمالاً الان دیگه داره تنها و بی‌هدف تو فضایی بین کهکشان‌ها پرسه می‌زنه.
همین تیم قراره حالا دنبال برخوردهای دیگه سیاه‌چاله‌ها بگرده و با این روش‌ها همزمان با نور مرئی و امواج گرانشی، اطلاعات بیشتر و دقیق‌تری دربیاره. اینطوری شاید بیشتر بفهمیم که این هیولاهای فضایی چطور رشد می‌کنن و سوپرسیاه‌چاله‌ها چطور به وجود میان.
راستی، امواج گرانشی یعنی همون لرزش‌هایی که هنگام جنب و جوش اجسام خیلی سنگین توی فضا مثل سیاه‌چاله‌ها، توی فضا-زمان ایجاد میشه و ما حالا دیگه می‌تونیم با ابزار دقیق اون‌ها رو ردیابی کنیم. واقعاً شگفت‌انگیزه که فقط با این موج‌ها، داستان حرکت یه سیاه‌چاله تو دل کهکشان‌ها رو روایت می‌کنیم! الان دیگه دانشمندها فقط تماشاگر نیستن، بلکه دارن عملاً سه‌بعدی حرکت اجسام میلیون‌ها سال نوری دورتر رو بازسازی می‌کنن.
منبع: +
