سرعت سیاهچاله ها به 10 درصد سرعت نور می رسد

سیاهچاله ‌ها می ‌توانند در حال حاضر با سرعتی شگفت ‌انگیز، درست کمتر از ۱۰ درصد سرعت نور، در کیهان بزرگنمایی کنند.

به گزارش سیناپرس، بر اساس شبیه‌ سازی ‌های برخورد بین این اجرام شدید، این حداکثر سرعتی است که سیاهچاله‌ها پس از یک برخورد پرانرژی می ‌توانند به آن دست یابند. این میزان بسیار سریعتر از محاسبات قبلی است و نشان می دهد؛در حالی که هنوز چیزهای زیادی برای یادگیری در مورد نحوه برخورد سیاهچاله ها وجود دارد، اما به درک این رویدادهای خشونت آمیز و پیامدهای آنها نزدیک تر می شویم.

محققین جیمز هیلی (James Healy) و کارلوس لوستو (Carlos Lousto) از موسسه فناوری روچستر می گویند: ما توانسته ایم برآورد دقیقی از پس زدن نهایی، محصول برخورد انرژی بالا دو سیاهچاله ارائه دهیم.

هیلی توضیح می دهد: برون‌یابی به چرخش‌های شدید ما را به تخمین مقدار ۲۸۵۶۲ ± ۳۴۲ کیلومتر در ثانیه برای پس‌زدگی نهایی رسانده است، بنابراین آن را در حدود کمتر از ۱۰ درصد سرعت نور قرار می ‌دهد.

او می گوید: هنگامی که دو سیاهچاله با هم ادغام می شوند، محصول نهایی لزوماً در نهایت به جای نشستن در موقعیت مداری اولیه کهکشانی به عنوان دوتایی ختم نمی شود. این برخورد، بسته به انرژی آن، می‌ تواند پس‌زنی ایجاد کند که سیاهچاله نهایی را در مسیر و سرعت جدیدی به حرکت در می ‌آورد. این موضوع زمانی اتفاق می‌ افتد که انرژی گرانشی به‌ طور نابرابر توزیع شده و مقدار بیشتری در یک جهت ساطع می ‌شود.

تخمین‌های قبلی حداکثر سرعتی را که می ‌توان از این اثر به دست آورد، در حدود ۵ هزار کیلومتر در ثانیه اعلام کرد.

تا به امروز، یک سیاهچاله سریع شناسایی شده است که دانشمندان فکر می کنند محصول یک ضربه پس زدن بوده است که با سرعتی در حدود ۱۵۴۲ کیلومتر در ثانیه حرکت می کند. اما تعریف محدودیت‌های این فرآیند می‌ تواند به اخترشناسان کمک کند تا بفهمند که این فرآیند چقدر اتفاق می ‌افتد.

هیلی و لوستو از یک ابر رایانه برای انجام ۱۳۸۱ شبیه سازی عددی کامل از برخورد بین دو سیاهچاله هم جرم با چرخش های مخالف در امتداد صفحه مداری آنها استفاده کردند. به این ترتیب آنها به حداکثر سرعت خود یعنی ۲۸۵۶۲ کیلومتر در ثانیه رسیدند که معادل بیش از ۱۰۰ میلیون کیلومتر در ساعت است.

گفتنی است که سریعترین جسمی که تاکنون توسط انسان ساخته شده است، کاوشگر خورشیدی پارکر است که در سال ۲۰۲۱ به سرعت ۱۶۳ کیلومتر در ثانیه رسید.

به گزارش سیناپرس، هیلی و لوستو در پایان خاطرنشان کردند که چرخش و جهت ‌گیری سیاهچاله‌ها در شبیه ‌سازی آنها برای سرعت ضربه به دست آمده حیاتی است. محققان قصد دارند نقش چرخش را با جزئیات دقیق تری در مقاله آینده بررسی کنند.

شرح کامل این تحقیق در مجله تخصصی Physical Review Letters منتشر شده است.

مترجم: نداجوادهراتی