چند سال پس از تاریخسازی با اولین شناسایی امواج گرانشی، لایگو (LIGO) رویدادی کیهانی جدید و بیسابقه را مشاهده کرده است: ادغام پرجرمترین سیاهچالهها که تاکنون ثبت شده است. این کشف خارقالعاده، مدلهای موجود فیزیک و اخترفیزیک را به چالش میکشد و دانشمندان را بر آن داشته تا تحقیقات طولانیمدتی را بر روی دادههای تازه ثبتشده آغاز کنند.
همکاری لایگو-ویرگو-کاگرا (LVK) از کشف پیشگامانهای در زمینه نجوم امواج گرانشی خبر داده است. تیم تحقیقاتی بینالمللی، پرجرمترین ادغام دو سیاهچاله مجزا را که تاکنون ثبت شده است، شناسایی کرده است. این رویداد که GW231123 نامگذاری شده، منجر به تشکیل یک سیاهچاله جدید با جرمی ۲۲۵ برابر خورشید شده است.
رصدخانه تداخلسنج لیزری امواج گرانشی (LIGO) برای اولین بار در سال ۲۰۱۶ با تأیید وجود امواج گرانشی، تاریخساز شد و شواهد محکمی برای نظریه نسبیت عام اینشتین ارائه داد. امواج گرانشی، چینخوردگیهایی در تاروپود فضا-زمان هستند که با سرعت نور حرکت میکنند و تنها با استفاده از ابزارهایی با دقت فوقالعاده، مانند ابزارهایی که لایگو از آنها استفاده میکند، قابل شناسایی هستند.
لایگو که در ابتدا توسط بنیاد ملی علوم (National Science Foundation) تأمین مالی شده و توسط کالتک (Caltech) و امآیتی (MIT) اداره میشود، اکنون با دو رصدخانه دیگر نیز همکاری میکند: ویرگو (Virgo) در ایتالیا و کاگرا (KAGRA) در ژاپن. این آشکارسازها، همکاری LVK را تشکیل میدهند. آخرین دوره رصدی آنها که در نوامبر ۲۰۲۳ انجام شد، منجر به شناسایی GW231123 شد.
دو سیاهچاله درگیر در GW231123 تخمین زده میشود که جرمی تقریباً ۱۰۰ و ۱۴۰ برابر خورشید داشته باشند که آنها را به پرجرمترین سیاهچالههایی که تاکنون در تاریخ لایگو شناسایی شدهاند، تبدیل میکند. پیش از این رویداد، رکورددار GW190521 بود که در سال ۲۰۲۱ کشف شد و جرم ترکیبی آن ۱۴۰ جرم خورشیدی بود.
آنچه GW231123 را حتی خارقالعادهتر میکند این است که هر دو سیاهچاله به سرعت در حال چرخش بودند، نزدیک به محدودیتهای نظری تحمیل شده توسط نسبیت عام اینشتین. به گفته چارلی هوی (Charlie Hoy)، پژوهشگر LVK، چنین سرعتهای چرخشی بالایی طبق مدلهای استاندارد تکامل ستارهای نباید ممکن باشد، که توضیح این کشف را با نظریههای اخترفیزیکی فعلی دشوار میکند.
یکی از فرضیههای پیشرو این است که خود این سیاهچالهها از ادغامهای قبلی نشأت گرفتهاند. در این سناریو، سیاهچالههای کوچکتر یک سیستم دوتایی را تشکیل دادند که در نهایت دوباره ادغام شدند و منجر به جفت عظیم و پرسرعت مشاهده شده در GW231123 شدند.
گرگوریو کارولو (Gregorio Carullo)، عضو LVK، خاطرنشان میکند که ممکن است سالها طول بکشد تا دانشمندان به طور کامل پیامدهای این رویداد را درک کنند. یافتهها به طور رسمی در بیستوچهارمین کنفرانس بینالمللی نسبیت عام و گرانش (24th International Conference on General Relativity and Gravitation) در گلاسکو، اسکاتلند ارائه میشوند.