زمان ادغام سیاه‌چاله‌ها چه اتفاقی رخ می‌دهد؟_کویر دانش

 به‌این‌ترتیب معمایی به نام «قضیه‌ی پارسک نهایی» برای اخترفیزیکدان‌ها نقل شده است. بر پایه همانند‌سازی‌ها، برهم‌کنش‌های گرانشی با محیط می‌توانند سیاه‌چاله‌ها را در زمان زمان مشخصی درفاصله‌ی تقریبی یک پارسکی (۳٫۲۶ سال نوری) از یکدیگر قرار دهند؛ اما در این فاصله، مواد ملزوم برای گرفتن انرژی وجود ندارد. از نظر دیگر در این فاصله امواج گرانشی به قدری ضعیف می باشند که امکان پذیر ادغام به زمان چند برابر عمر جهان به طول بینجامد.

قضیه‌ی پارسک نهایی فعلا معمایی حل‌نشده در حوزه‌ی اخترفیزیک است؛ اما هر مکانیزمی که رخ دهد، درنهایت سیاه‌چاله‌ها به‌قدر کافی به یکدیگر نزدیک خواهد شد تا امواج گرانشی بتوانند مقداری انرژی را از سامانه جذب کنند. در این مرحله، تنها چند ثانیه تا ادغام سیاه‌چاله‌ها فاصله است.

سیاه‌چاله‌ها در فواصل نزدیک یکدیگر را از شکل می‌اندازند. آن‌ها واقعا سطحی ندارند. افق‌ اتفاقات سیاه‌چاله مرزی نامرئی است که منطقه گریزناپذیر آن را تعیین می‌کند؛ اما شکل افق اتفاقات نه‌تنها به خود سیاه‌چاله بلکه به هندسه‌ی فضازمان اطراف آن وابسته است؛ به این علت، وقتی که سیاه‌چاله‌ها رقص مرگبارشان را اغاز کنند، افق‌های اتفاقات آن‌ها کش می‌آید و به سمت یکدیگر جذب می‌بشود.

تنها از طریق همانند‌سازی‌های پیچیده‌ی کامپیوتری که تکامل افق‌های اتفاقات را نظارت و ردیابی می‌کنند، می‌دانیم در مرحله‌ی بعدی چه اتفاقی رخ می‌دهد. در چند میلی‌ثانیه پیش از برخورد، هر سیاه‌چاله‌ها پیچک یا تونلی کوچک از افق رویدادش را به سمت همراه خود می‌فرستد. این پیچک‌ها با رسیدن به‌هم و ادغام در یکدیگر، پلی را بین دو سیاه‌چاله راه اندازی خواهند داد. گویی سیاه‌چاله‌ها بند ناف به یکدیگر وصل شده‌اند.

پل بین دو سیاه‌چاله با شدت بسیاری عریض می‌بشود و افق‌های اتفاقات همانند دو حباب صابون به یکدیگر می‌چسبند. در کسری از ثانیه، سیاه‌چاله‌ها با یکدیگر ترکیب می شوند.

تا این مدت فردی نمی‌داند دقیقا چه اتفاقی درون سیاه‌چاله رخ می‌دهد. مرکز سیاه‌چاله موسوم به تکینگی، نقطه‌ای با چگالی بی‌نهایت است. در این منطقه است که فهمیدن ما از فیزیک نقض می‌بشود. بر پایه همانند‌سازی‌ها، تکینگی‌ها به شدت یکدیگر را اشکار می‌کنند، برای زمان کوتاهی می‌چرخند و سپس ادغام خواهد شد. اما آنچه در حقیقت رخ می‌دهد، نامشخص است.

به شکل عجیبی، جرم سیاه‌چاله‌ی تازه کمتر از مجموع جرم دو سیاه‌چاله‌ی اولیه است. برای مثال در سال ۲۰۱۶، رصدخانه لایگو اولین اتفاقات گرانشی حاصل از ادغام سیاه‌چاله‌ها را شناسایی کرد. در این فرآیند، سیاه‌چاله‌ای با ۳۶ جرم خورشیدی و سیاه‌چاله‌ای با ۳۰ جرم خورشیدی با یکدیگر ادغام شدند و نتیجه، سیاه‌چاله‌ای با ۶۳ جرم خورشیدی می بود.

به این علت چه اتفاقی برای سه جرم خورشیدی اضافی رقم خورد؟ آن جرم در غالب امواج گرانشی به انرژی تبدیل شد. این اتلاف انرژی حاصل تبدیل جرم سیاه‌چاله است. در هر ادغام سیاه‌چاله‌ای تقریبا ۵ درصد جرم به امواج گرانشی تبدیل می‌بشود.

به عبارتی، فرآیند فوق درست به تبدیل سه خورشید کامل به انرژی همانند است. هنگامی سیاه‌چاله‌ها با یکدیگر برخورد کنند، انرژی بیشتری نسبت به هر ستاره‌ای در جهان را تشکیل می‌کنند و یقیناً همه این اتفاق‌ها در سکوت و تاریکی رخ می‌دهد.