ویدئوی شبیه‌سازی ناسا از چرخش ستارگان به دور سیاهچاله در یک سیستم دوتایی [تماشا کنید]

سیاهچاله‌ها اجرام مرموزی هستند که گرانش بسیار شدید آن‌ها سبب می‌شود حتی نور نیز نتواند از دام آن‌ها بگریزد. ستارگان نیز از این قاعده مستثنی نیستند. هنگامی که یک ستاره به سیاهچاله نزدیک می‌شود، سیستم دوتایی تشکیل شده و ستاره محکوم به چرخش حول سیاهچاله می‌شود.

ناسا در ویدئو اخیر خود، رقص ستارگان در 22 سیستم دوتایی را به نمایش گذاشته است. این سیستم‌های دوتایی متعلق به کهکشان راه شیری یا ابر ماژلانی بزرگ هستند. ابر ماژلانی بزرگ کهکشان همسایه ما با فاصله حدودی صد و شصت هزار سال نوری از زمین است.

سیستم‌های دوتایی در علم کیهانشناسی بسیار ارزشمند هستند، زیرا قادر به تولید امواج گرانشی در فضا می‌باشند. چرخش اجرامی مانند ستاره و سیاهچاله به دور یکدیگر اعوجاجی در فضا ایجاد می‌کند که به آن «امواج گرانشی» می‌گویند. این امواج توسط رصدخانه‌هایی مانند «LIGO» و «Virgo» در سطح زمین اندازه‌گیری شده و اطلاعات بسیاری را در اختیار دانشمندان قرار می‌دهند.

همانطور که در ویدئو شبیه‌سازی شده زیر مشاهده می‌کنید، برخی از ستاره‌ها با سرعت بیشتری به دور سیاهچاله می‌چرخند و برخی دیگر سرعت کمتری دارند. ستاره‌هایی که درحال از دست دادن جرم خود هستند، در این ویدئو به صورت اشک نمایش داده شده‌اند. این ستاره‌ها به مرور زمان به درون سیاهچاله کشیده می‌شوند و از بین می‌روند. از طرف دیگر، سیاهچاله نیز با تولید گاز به این فرآیند پاسخ می‌دهد.

گازها به مرور زمان سبب افزایش شعاع «دیسک برافزایشی» سیاهچاله می‌شوند. دیسک برافزایشی را می‌توان به یک دیسک تخت در اطراف دهانه ورودی سیاهچاله تشبیه کرد که از جنس گاز و غبار است.

در این ویدئو ستاره «MAXI J1659» با فاصله بیست و نه هزار سال نوری، دارای دوره چرخش 2.4 ساعت به دور سیاهچاله‌ای با پنج برابر جرم خورشید، رکورد بیشترین سرعت چرخش را در اختیار دارد.

ستاره «A0620-00» نیز با فاصله 3300 سال نوری و دوره چرخش 7.8 ساعت به دور سیاهچاله‌ای با جرم 6.6 برابر جرم خورشید، نزدیکترین سیستم دوتایی به زمین است.