امواج گرانشی سیاهچاله‌های کچل، استیون هاوکینگ در اشتباه بود!

سال ۲۰۱۷ یک موج گرانشی تمام زمین را در بر گرفت. این موج از اولین امواج گرانشی مشاهده شده در زمین بود که در واقع تمام اجسام و تمام افراد زمین را تحت تأثیر قرار داد. در آن زمان ما به‌درستی نتوانستیم این اتفاق را درک کنیم. ولی حالا دانشمندان بامطالعه مجدد آن متوجه داده‌ها و اطلاعات جالبی در آن شدند که تا کنون از دید ما پنهان مانده بود. اطلاعات جدید در حقیقت یک تئوری قدیمی در مورد سیاهچاله‌ها را تائید می‌کند.

ماجرا از سال ۲۰۱۷ آغاز شد. زمانی که برای اولین بار دانشمندان ابزاری در اختیار داشتند که بتواند امواج گرانشی را ثبت و آن را دنبال کند. لایگو یا «تداخل سنج لیزری مشاهده امواج گرانشی» ابزار جدید و ارزشمند ستاره شناسان بود. اولین امواج گرانشی که به کمک این فناوری ردیابی شد، مربوط به برخورد دو سیاهچاله به هم در نقطه‌ای دور در فضا بود. ولی نگاه دوباره به این داده‌ها، نکات بیشتری را آشکار می‌کند. سال‌ها پیش نظریه‌ای در مورد سیاهچاله‌ها مطرح شده بود که به نظریه «قضیه بدون مو» مشهور شد. این تئوری به دهه ۷۰ میلادی بر می‌گردد که استیون هاوکینگ مرحوم آن را غیرمحتمل ارزیابی کرده بود. داده‌های جدید مهر تأییدی بر این نظریه هستند.

وقتی در مورد سیاهچاله‌ها صحبت می‌شود و گفته می‌شود یک سیاهچاله «بی‌مو» است، منظور این است که سیاهچاله‌ها پیچیدگی زیادی ندارند! تئوری سیاهچاله‌های بی‌مو می‌گوید سیاهچاله‌ها به‌طور کلی مشابه هم هستند و فقط از سه نظر با یکدیگر تفاوت دارند: نرخ چرخش به دور خود، جرم و بار الکتریکی. البته این تفاوت‌ها بر روی کاغذ هستند و در دنیای واقعی سیاهچاله‌ها حتی تنوع کمتری دارند! چرا که بار الکتریکی به شتر آن‌ها مشابه هم است. بنابراین تفاوت اصلی سیاهچاله‌ها باهم فقط به‌سرعت گردش و جرم آن‌ها خلاصه می‌شود. این اجرام به‌اصطلاح «کچل» گفته می‌شوند.

اگر قبول کنیم سیاهچاله‌ها همگی مشابه هم هستند، دیدگاه ما نسبت به آن‌ها به‌کلی تغییر می‌کند. می‌توان گفت دید ما نسبت به بسیاری از رویدادهای کیهانی عوض خواهد شد.

امواج گرانشی مثل امواج صوتی یک زنگ هستند. وقتی زنگی به صدا در می‌آید، د حقیقت هوای اطرافش را به عقب و جلو هل می‌دهد که باعث ایجاد امواج صوتی می‌شود. سیاه چاله‌ها هم به همین صورت امواج گرانشی تولید می‌کنند.  ولی همان طور که برخی از فرکانس‌های امواج صوتی غیرقابل تشخیص هستند، برخی امواج گرانشی هم به‌راحتی قابل ردگیری نیستند.

البته از بسیاری جهات، این دو باهم قابل مقایسه نیستند. ما شکل فیزیکی یک زنگ را می‌توانیم ببینیم. حتی با کمک نوع امواج صوتی تولید شده می‌توانیم به جنس و شکل آن پی ببریم. اگر ابزارهای ما آن‌قدر دقیق بودند که امواج گرانشی یک زنگ را ثبت کنیم، باز هم تمام این اطلاعات (شکل، جنس، اندازه، جرم و …) به دست ما می‌رسید.  این در حالی است که سیاهچاله‌ها به‌طور کلی نقاطی بدون بعد در فضا هستند که تقریباً هیچ ویژگی آن قابل بررسی نیست. هر آن چه آن سوی مرزهای افق رویداد (جایی که جاذبه به همه چیز حتی به نور غلبه می‌کند) اتفاق می‌افتد، قابل مشاهده نیست. این مسائل باعث می‌شوند سیاهچاله‌ها علی رغم تفاوت‌هایی که ممکن است داشته باشند، از نظر امواج گرانشی تولید شده، مشابه هم باشند.

سیستم لایگو از سال ۲۰۱۷ تا کنون ارتقای زیادی پیدا کرده است، طوری که پیدا کردن سیاهچاله‌های در حال جنگ باهم به یک کار روتین تبدیل شده است. بهینه سازی های آینده در اواسط دهه ۲۰۲۰ انجام خواهد شد و حساسیت و دقت آن بسیار بالاتر خواهد رفت. در نهایت دانشمندان قصد دارند لایگو را در دهه ۲۰۳۰ میلادی به فضا پرتاب کنند تا اطلاعاتی به دست آورد که امروزه به هیچ وجه ممکن نیست. شاید با بررسی بسیار دقیق‌تر امواج گرانشی سیاهچاله‌ها، مشخص شود که تئوری سیاهچاله‌های بی‌مو درست نیست و سیاهچاله‌ها واقعاً تنوع بیشتری از آن چه فکر می‌کنیم دارند.

منبع: livescience