دانشمندان سنگین‌ترین ادغام سیاه‌چاله‌ای ثبت‌شده تاکنون را شناسایی کردند

اکثر سیاه‌چاله‌ها زمانی تشکیل می‌شوند که ستاره‌های پرجرم در پایان عمر خود سوخت هسته‌ای‌شان را از دست داده و فرو می‌ریزند. این اجرام فوق‌العاده متراکم فضا-زمان را آن‌چنان می‌پیچانند که افق رویداد ایجاد می‌شود؛ مرزی که حتی نور هم نمی‌تواند از آن بگریزد.

همکاری لایگو، ویرگو، کاگرا تا امروز چندین ادغام کیهانی را از زمان کشف نخستین سیگنال (که منجر به دریافت جایزه‌ی نوبل شد) شناسایی کرده است. ادغام‌های اولیه شامل برخورد دو سیاه‌چاله یا دو ستاره‌ نوترونی بودند. این همکاری در سال ۲۰۲۱ موفق به تأیید شناسایی دو ادغام «ترکیبی» جداگانه بین یک سیاه‌چاله و یک ستاره‌ی نوترونی شد.

پیش از این، پرجرم‌ترین ادغام سیاه‌چاله‌ها مربوط به رویداد GW190521 بود که در سال ۲۰۲۰ شناسایی شد. آن ادغام، سیاه‌چاله‌ای با جرم میانی و حدود ۱۴۰ برابر خورشید تولید کرد؛ اما در دور چهارم مشاهدات، رویداد GW231123 بسیار عظیم‌تر از آن ظاهر شد. تحلیل این سیگنال نشان داد که دو سیاه‌چاله‌ی در حال برخورد به ترتیب ۱۰۳ و ۱۳۷ برابر خورشید جرم داشته‌اند. اعلام این کشف مدتی به طول انجامید زیرا این اجرام با سرعتی بسیار بالا (نزدیک به حد مجاز طبق نظریه نسبیت عام) در حال چرخش بودند و همین باعث شد تحلیل سیگنال بسیار دشوارتر شود.

کشف جدید از این جهت نیز قابل توجه است که با نظریه‌های فعلی درباره‌ی تحول ستارگان در تناقض قرار دارد. سیاه‌چاله‌های والد آن‌قدر بزرگ هستند که به‌سختی می‌توان آن‌ها را حاصل انفجار ابرنواختر دانست. درست مانند رویداد قبلی یعنی GW190521، این رویداد جدید (GW231123) نیز احتمالاً نمونه‌ای از «ادغام سلسله‌مراتبی» است؛ یعنی هر یک از این سیاه‌چاله‌ها خود حاصل یک ادغام پیشین بوده‌اند و سپس به‌هم رسیده و با هم ادغام شده‌اند.

پیش از ساخت آشکارسازهای موج گرانشی در دهه ۱۹۹۰، دانشمندان تنها می‌توانستند جهان را از طریق تابش الکترومغناطیسی، مانند نور مرئی، فروسرخ و امواج رادیویی مشاهده کنند؛ اما رصدخانه‌های موج گرانشی دیدگاهی کاملاً تازه از کیهان فراهم کرده‌اند و امکان مشاهده‌ی رویدادهایی را می‌دهند که پیش‌تر پنهان مانده بودند.