ادغام سیاهچالهها در داده‌های لایگو
LIGO و VIRGO با همکاری هم، در اولین دور مشاهدات خود، از کشف 11 منبع موج گرانشی حاصل از ادغام اجرامی در فواصل دور، خبر داده‌اند. این تیم تاکنون 33 کاندید موج گرانشی را در دور سوم مشاهدات خود شناسایی کرده‌است.
در حال حاضر تنها داده‌های دو سری اول مشاهدات LIGO در دسترس است و دانشمندان بسیاری نیز در حال بررسی این داده‌ها هستند. یکی از این گروه‌ها Tejaswi Venumadhav (انستیتوی مطالعات پیشرفته) و همکارانش می‌باشند. آنها تاکنون توانسته‌اند اطلاعات هفت جرم را در داده‌های منتشر شده‌ی LIGO کشف کنند که گزینه‌هایی احتمالی برای ادغام سیاهچالهها هستند.
این تیم به وسیله‌ی قالب‌های مختلف الگوهای امواج گرانشی، روش‌های استخراج نویز و موارد دیگر توانسته تجزیه و تحلیل داده‌های خط لوله‌های تداخل سنج را بهبود ببخشد.
سخنگوی لایگو، پاتریک برادی (Patrick Brady)، از دانشگاه ویسکانسین توضیح داد برخلاف لایگو-ویرگو که تقریبا تمام پدیده‌ها را در نظر می‌گیرد و رویکرد وسیعی در جمع‌آوری اطلاعات دارد؛ محققان به طور خاص به دنبال یافتن آثاری از ادغام سیاهچالهها هستند.
ونومدهاف (Venumadhav) در گفتگوی اخیری که در مورد ساهچاله‌ها در دانشگاه هاروارد داشت توضیح داد این رویکرد متمرکز، تیم‌های مستقل را قادر می‌سازد تا سیگنال‌های آرام‌تری را کشف کنند و تقریباً میزان حساسیت سیگنال‌های دریافتی را به همان اندازه که بین اجرای های اول و دوم لایگو وجود داشته افزایش دهد.
هفت کاندید برای منبع امواج گرانشی به دست آمده‌اند. آنها سیاه‌چاله‌هایی هستند که جرمی همانند جرم به دست آمده از داده‌های لایگو-ویرگو در حال تصادم دارند و جرم آنها حدود 20 تا 40 برابر جرم خورشید است. یکی از این سیاهچالهها مربوط به سری اول مشاهدات و بقیه از سری دوم می‌باشد.
اکثر این جفت‌های در حال برخورد، چرخش موثر کوچکی دارند. در واقع چرخش موثر منبع سنجشی است که سرعت و شتاب چرخش هر کدام از این دو سیاه‌چاله و مدار آنها را نسبت به یکدیگر مقایسه می‌کند.
محتمل‌ترین دلیلی که یک سیستم سیاه‌چاله‌ای می‌تواند اسپین موثر کوچکی داشته باشد؛ این است که دو سیاه‌چاله به سرعت چرخش نمی‌کنند و یا اینکه در مدار خود به دور یکدیگر می‌چرخند.
داده‌های به دست آمده از ادغام‌های سیاه‌چاله‌ای تایید شده از پروژه‌ی لایگو-ویرگو نیز دارای چرخش‌های موثر کوچکی بودند. با این حال دو مورد از کاندیدها این موضوع را نقض می‌کند. یکی از آنها که GW151216 نام دارد؛ جفت سیاه‌چاله‌ای است که چرخش موثر بسیار سریعی دارد.
امکان دارد این پدیده به این دلیل اتفاق افتاده باشد که دو سیاه‌چاله جرم مشابهی دارند و مانند دو فرفره، عمود بر روی یک میز گرد می‌چرخند و یا یکی بسیار بزرگتر از دیگری بوده و خیلی سریعتر و عمودتر از دیگری می چرخد.
مورد دیگر، GW170403 نام دارد که ممکن است نتیجه‌ای از ادغام دو سیاه‌چاله باشد که به سرعت و برعکس جهت مداری خود می‌چرخند. اما اطمینان از قطعیت این رویداد، از هفت مورد دیگر کمتر است.
پروژه مشارکتی لایگو-ویرگو حدود یک سال است که در مورد نتایج به دست آمده، با تیم ونومدهاف به بحث و گفتگو می‌پردازد و برادی یکی از این تحلیل‌ها را درست می‌داند. اگرچه پروژه لایگو-ویرگو برای اولین بار در این عرصه شروع به کار کرد؛ اما این تیم، تنها گروهی نیست که داده‌های لایگو را در اختیار دارد.
ما اکنون در حال وارد شدن به چشم انداز بسیار وسیع‌تری هستیم؛ زیرا اطلاعات جدید توسط گروه‌های مختلفی ارائه می‌شود. این گروه مشارکتی ماه‌ها با این مساله دست و پنجه نرم می‌کرد که چگونه باید نتایج تیم‌های دیگر را با نتایج تیم خود تطبیق دهد. هدف این پژوهش داوری در مورد تمامی کاندیدهای احتمالی نیست؛ بلکه قصد دارد کاندیدهای معقول‌تر را پیدا کرده و از این طریق به کشفیات محققان اعتبار ببخشد.
این همکاری‌ها در حال توسعه است. برای مثال در اواخر امسال، ردیاب امواج گرانشی Kamioka ژاپن (KAGRA) شروع به کار خواهد کرد. پروژه‌ی لایگو-ویرگو قصد دارد دومین کاتالوگ خود را حدود آوریل 2020 منتشر کند که شامل کاندید های یافت شده در شش ماه نخست مشاهدات خواهد بود.
منبع: Sky&Telescope
