گروهی از پژوهشگران آمریکایی روش بهبود یافته‌ای را برای مدل‌سازی ادغام سیاه‌چاله‌های عظیم توسعه داده‌اند.

روش بهبود یافته آن‌ها می‌تواند به روشن شدن ساختار ادغام سیاه‌چاله‌ها و نقش آن‌ها در جهان هستی کمک کند.

همچنین می‌تواند به آزمایش و تایید چند باره نظریه نسبیت عام آلبرت اینشتین که ادغام خشونت آمیز کیهانی سیاه‌چاله‌ها را توصیف می‌کند، کمک کند.

محققان آمریکایی که یافته‌های خود را در مقاله‌ای در مجله Physical Review Letters منتشر کردند، روش پیچیده‌تری برای مدل‌سازی سیگنالی که امواج گرانشی منتشر می‌کنند، ابداع کردند. آن‌ها این کار را با گنجاندن برهمکنش‌های غیرخطی در مدل‌ها انجام دادند.

لاگوس یکی از نویسندگان این مقاله می‌گوید: این یک گام بزرگ در آماده سازی ما برای مرحله بعدی تشخیص امواج گرانشی است که درک ما از گرانش و این پدیده‌های باورنکردنی را که در دوردست‌های کیهان رخ می‌دهند، عمیق‌تر می‌کند.

امواج گرانشی چیست؟

امواج گرانشی اولین بار در سال ۲۰۱۵ توسط رصدخانه LIGO شناسایی شد که قرار است پس از یک وقفه طولانی از سال ۲۰۲۰ تاکنون ناشی از همه‌گیری کووید، در ماه مارس دوباره عملیاتی شود.

امواج گرانشی موج‌هایی در فضا-زمان هستند که در اثر رویداد‌های کیهانی بزرگ مانند ادغام سیاه‌چاله‌ها، ایجاد می‌شوند. آن‌ها اولین بار در نظریه نسبیت عام آلبرت اینشتین مطرح شدند.

اکنون این روش جدید می‌تواند به آزمایش اینکه آیا نظریه اصلی اینشتین به درستی رفتار گرانش را در رویداد‌های شدید کیهانی مانند ادغام سیاه‌چاله‌ها توصیف می‌کند یا خیر، کمک کند.

لام هوی (Lam Hui) یکی از نویسندگان این مطالعه، از مثال زدن یک جعبه شانسی استفاده می‌کند تا توضیح دهد که چگونه امواج گرانشی می‌توانند به آشکار کردن آنچه در حین ادغام سیاه‌چاله‌ها اتفاق می‌افتد، کمک کنند.

وی گفت: اگر جعبه‌ای به شما بدهم و از شما بپرسم که در آن چیست، طبیعی است که آن را تکان دهید تا ببینید که صدا به شما می‌گوید که آیا داخل جعبه یک آب نبات است یا یک سکه. این کاری است که ما سعی می‌کنیم با این مدل‌سازی‌ها انجام دهیم، اینکه با گوش دادن به صدایی که هنگام تکان دادن جعبه شانسی منتشر می‌شود، حسی از محتوای درونی سیاه‌چاله‌ها جمع‌آوری کنیم.

هوی ادامه داد: با گوش دادن به هارمونیک‌هایی که سیاه‌چاله‌ها منتشر می‌کنند، می‌توانیم ساختار فضا-زمان هر سیاه‌چاله را ارزیابی کنیم.

محققان بر این باورند که مدل جدید آن‌ها می‌تواند تا ۱۰ درصد نسبت به مدل‌های موجود بهبود یافته‌تر باشد، به این معنی که به زودی می‌توانیم تصور بهتری از آنچه در طول این رویداد‌های خشونت‌آمیز کیهانی اتفاق می‌افتد، داشته باشیم.

منبع: آی‌ای