در ۱۴ ژانویه ۲۰۲۵، رصدخانه تداخلسنج موج گرانشی لایگو (LIGO) رویدادی با نام GW250114 را شناسایی کرد. این رویداد حاصل برخورد دو سیاهچاله با جرمهایی بین ۳۰ تا ۴۰ برابر جرم خورشید بود که حدود ۱.۳ میلیارد سال نوری از زمین رخ داده است. این رویداد بهعنوان «بلندترین» یا قویترین برخورد موج گرانشی ثبتشده تا امروز شناخته میشود.
شدت و وضوح بالای این سیگنال به پژوهشگران اجازه داد تا ویژگی بسیار هیجانانگیزی را مشاهده کنند: نشانههایی سازگار با امواجی از ناحیه نزدیک افق رویداد. افق رویداد همان مرز «نقطه بدون بازگشت» است که داخل سیاهچاله را از بقیه جهان جدا میکند. پس از عبور از آن، هیچ چیزی—even نور—نمیتواند فرار کند.
زیژنگ ما از مؤسسه پرایمتر در کانادا به IFLScience گفته است: «GW250114 یک ادغام سیاهچالهای غیرعادی، بسیار قوی و تمیز است که فرصت نادری برای بررسی ویژگیهای ظریف در سیگنال موج گرانشی فراهم میکند.»
او توضیح داده است: «وقتی این رویداد را تحلیل کردیم، به شواهدی رسیدیم که با یک موج مستقیم سازگار بود؛ سیگنالی که اثرات ناحیه بسیار نزدیک به افق سیاهچاله تازهتشکیلشده را در خود دارد. به بیان سادهتر، به نظر میرسد ما ممکن است در حال شنیدن آخرین حرکتهای سریع و رو به زوال فضا-زمان در نزدیکی لبه سیاهچاله باشیم.»
پژوهشگران این موضوع را اولین قدم برای مطالعه یکی از پیچیدهترین ویژگیهای سیاهچالهها میدانند. افق رویداد از نظر ریاضی قابل توصیف است، اما مشاهده مستقیم اثرات نزدیک به آن میتواند یک تحول بزرگ در فیزیک باشد.
به گفته ما، «این موضوع هیجانانگیز است زیرا افق رویداد معمولاً چیزی تلقی میشود که تقریباً غیرممکن است بتوان آن را بهطور رصدی بررسی کرد. GW250114 شاید یکی از واضحترین نشانهها تا امروز باشد که امواج گرانشی میتوانند اطلاعاتی از نزدیکی همین مرز با خود حمل کنند.»
تشخیص امواج گرانشی به رصدخانههای بسیار دقیق وابسته است، ابزارهایی که دقیقترین اندازهگیریهای ساختهشده توسط بشر را انجام میدهند و همچنین به نظریههای بسیار قوی فیزیکی. همین نظریهها امکان استخراج اطلاعات بیشتر از سیگنال را فراهم میکنند. برای مثال، اخیراً پژوهشگران برخوردی را گزارش کردند که در آن یکی از سیاهچالههای درگیر، خود حاصل یک ادغام قبلی بوده است.
در مورد GW250114، تیم پژوهشی توانست «موج مستقیم» را استخراج کند و در آن نشانههایی از پدیدهای به نام «کشیده شدن چارچوب فضا-زمان» یا frame dragging پیدا کرد. زمانی که یک جرم بسیار بزرگ به دور خود میچرخد، فضا-زمان اطراف خود را نیز همراه میکشد، چیزی شبیه یک گرداب. این اثر پیشتر در اطراف سیارات و حتی سیاهچالههای کلانجرم اندازهگیری شده بود، اما در سیگنال موج گرانشی میتواند پنجرهای به افق رویداد باشد.
زیژنگ ما توضیح داده است: «در نزدیکی افق یک سیاهچاله چرخان، اثر کشیده شدن فضا-زمان بسیار قوی میشود. هنگام ادغام، فضا-زمان نزدیک سیاهچاله تازهتشکیلشده فقط در حال نوسان نیست، بلکه توسط چرخش سیاهچاله نیز کشیده و چرخانده میشود. این حرکت اثری در امواج گرانشی ایجاد میکند که به آشکارسازهای ما میرسد. بهطور مشخص، امواج گرانشی در فرکانسی نوسان میکنند که نزدیک به فرکانس ناشی از این حرکت چرخشی است.»
در دهه گذشته از نخستین کشف امواج گرانشی، هم آشکارسازها و هم نظریهها پیشرفت زیادی کردهاند. اکنون رویدادها واضحتر و بسیار بیشتر ثبت میشوند. این موضوع امکان مطالعه جمعیتی این پدیده و بررسی دقیقتر اثر frame dragging را فراهم میکند و شاید درک جدیدی از آنچه دقیقاً در لبه سیاهچاله رخ میدهد ارائه دهد.
ما در پایان گفته است: «در آینده میخواهیم نظریهها را بهبود دهیم، این روش را روی رویدادهای بیشتری آزمایش کنیم و ببینیم آیا این نشانه نزدیک به افق در همه ادغامهای سیاهچالهای دیده میشود یا نه. اگر چنین باشد، میتواند راهی جدید برای مطالعه لبه سیاهچالهها و آزمودن نسبیت عام اینشتین در یکی از شدیدترین محیطهای جهان باشد.»
