ادغام و یکپارچه شدن سیاهچاله‌های دوتایی حاصل از خوشه‌های ستاره‌ای انبوه، می‌تواند نوید‌بخش منابع امواج گرانشی باشد.

دو سیاهچاله‌ای که بسیار نزدیک به هم در حال چرخش هستند، سرانجام با هم برخورد کرده و در یکدیگر ادغام می‌شوند. انتظار می‌رود چنین ترکیب و ادغامی یکی از مهمترین منابع امواج گرانشی باشد. امواجی که محصولِ پیش بینیِ اولیه‌ی فضا زمان آلبرت انیشتنین در سال 1916 نیز هست، اما هیچگاه بصورت مستقیم مشاهده نشده است. کارل رودریگز از دانشگاه نورتوست در ایلینویز و همکارانش، اکنون به اهمیت توجه به عاملِ ایجاد کننده‌ی سیاهچاله‌های دوتایی تاکید می‌کنند که بطور نمونه در برآوردِ تکرارِ این ادغام نادیده گرفته شده بود. این عامل دسته‌ی انبوهی از ستاره‌ها را شامل می‌شود که به خوشه‌های کروی مشهور هستند و در هسته‌ی کهکشان‌های میزبانِ خود می‌چرخند. نتایج کار آن‌ها نشان می‌دهد که ادغامِ سیاهچاله‌های دوتایی یکی از رایج‌ترین عوامل ایجاد سیگنال‌هایی است که توسط ابزار‌هایی مانند رصدخانه‌ی موجِ گرانشیِ تداخلِ لیزری پیشرفته (LIGO) آشکار‌سازی می‌شود. انتظار می‌رود که این رصد‌خانه اولین داده‌های خود را در پاییز امسال جمع‌آوری کند.

رودریگز و همکارانش، رویداد برخورد و ادغامِ سیاهچاله‌های دوتایی ناشی از خوشه‌های کروی را توسط مدل‌سازیِ دقیق دینامیکِ فرآیند ادغام محاسبه کرده‌اند. این مدل بر مبنای مشاهدات فراوان و ویژگی‌های خوشه‌های کروی در کهکشان راه شیری و دیگر کهکشان‌ها ساخته شده است. محققان با در نظر گرفتنِ حساسیتِ قابل پیش‌بینیِ آشکار‌سازِ لیگوی پیشرفته (Advanced LIGO) کشف کرده‌اند که چنین محیط‌های ستاره‌ای می‌توانند حدود صد عدد سیاهچاله‌ی دوتایی ادغام شونده‌ی قابل کشف در طول مدت یکسال تولید نمایند. این تعداد بیشتر از پنج برابر تعدادی است که مطالعات پیشین آن را تخمین زده بود. علاوه بر این، محققان نشان دادند که هر کدام از سیاهچاله‌های چنین دوتایی‌هایی، به تنهایی، از همتایشان - که حاصل از ستاره‌های دوتایی‌ای است که خارج از خوشه‌های کروی قرار گرفته‌اند – جرم بیشتری دارند. این ویژگی نوید‌بخش آن است که لیگوی پیشرفته قادر باشد داده‌هایی که از هر کدام از این دو منبع نشات گرفته باشند را تشخیص دهد. این جداسازی حاوی اطلاعاتی درباره مکان تولد و تاریخچه سیاهچاله‌ها در جهان خواهد بود.

منبع :

https://physics.aps.org/synopsis-for/10.1103/PhysRevLett.115.051101