در اواخر سال ۲۰۲۳، رصدخانههای LIGO و Virgo یک رویداد شگفتانگیز را ثبت کردند، برخورد دو سیاهچاله بسیار بزرگ، هر کدام با جرمی حدود ۱۰۰ برابر خورشید. طبق درک فعلی ما، ستارگان این اندازه باید کاملاً منفجر شوند و هیچ سیاهچالهای باقی نگذارند؛ این پدیده چیزی است که دانشمندان آن را «شکاف جرم» مینامند. اما این رویداد که GW231123 نام گرفت، ظاهراً این تصور را به چالش کشید. بهتازگی، برخی شبیهسازیهای کامپیوتری نشان دادهاند که ستارگانی که سریع میچرخند و میدان مغناطیسی قوی دارند، میتوانند حتی در این محدوده «ممنوعه» نیز به سیاهچاله تبدیل شوند.
برخورد ممنوعه
طبق سوابق رصدخانهها در نوامبر ۲۰۲۳، GW231123 یک سیگنال موج گرانشی از برخورد دو سیاهچاله با جرم تقریبی ۱۰۰ و ۱۳۰ برابر خورشید بود. این جرمها در «شکاف جرم» (۷۰–۱۴۰ برابر خورشید) قرار داشتند، جایی که انتظار میرفت ستارگان در یک ابرنواختر جفتی انفجاری به پایان برسند و هیچ سیاهچالهای باقی نماند. به همین دلیل، کارشناسان این سیاهچالهها را «ممنوعه» نامیدند، چون نظریه پیشبینی میکرد هیچ سیاهچالهای نمیتواند از ستارهای با این اندازه باقی بماند. کشف این برخورد دوتایی یک شگفتی بود و انتظارهای قبلی را به چالش کشید.
شبیهسازیهای جدید توسط پژوهشگران مؤسسه Flatiron نشان داد که اوضاع وقتی ستاره بهسرعت میچرخد کاملاً متفاوت است. وقتی یک ستاره بزرگ سریع میچرخد، یک دیسک چرخان حول سیاهچالهای که در حال شکلگیری است ایجاد میشود. نیروهای مغناطیسی در این دیسک بخش زیادی از گاز ستاره را پراکنده میکنند و در نتیجه سیاهچالهای که باقی میماند، بهطور قابلتوجهی کوچکتر از هسته خواهد بود. این باعث میشود سیاهچاله به شکاف جرم وارد شود. به این ترتیب، یک سیاهچاله بزرگتر با چرخش کند و دیگری کوچکتر با چرخش سریع ایجاد میشود، دقیقاً همان چیزی که GW231123 پیشبینی کرده بود.
