در برخوردهای با سرعت بالا بین ذرات میتوان احتمال بوجود آمدن سیاه چاله را داد. با شبیه سازی این برخوردها با استفاده از دو قطره مایع که توسط دو فیزیکدان با نامهای ایست و پرتوریس انجام شده، مدلها نشان میدهند که این دو قطره میتوانند در برخورد به علت اثرات لنزی گرانشی در یک سیاه چاله یکی شوند.
به طور نظری یک برخورد با سرعت بالا بین ذرات، میتواند به اندازه کافی جرم و انرژی جنبشی را در یک مکان متمرکز کند که سیاه چاله شکل بگیرد. فیزیکدانان این احتمال را گاهگاهی در نظر گرفته اند، اما شبیه سازیهای دینامیکی جدید نشان میدهند که مقدار انرژی برخورد مورد نیاز، بارها کمتر از مقداری است که قبلا فرض کرده اند. نویسندگان، در گزارش خود در مجله Physical Review Letter، توضیح میدهند که برخورد ذرات شبیه به لنزهای گرانشی بر روی یکدیگر عمل میکنند. یعنی متمرکز کردن انرژی در دو ناحیه محصور به نور، که در نهایت در یک سیاه چاله با یکدیگر یکی میشوند. افکار عمومی در سال 2008، هنگامی که پروتونهای نسبیتی در برخورد دهنده بزرگ هادرون (LHC) در ژنو سوئیس، برخورد کردند بر روی گزارش «خطر تشکیل شدن سیاه چالههایی که کره زمین را میبلعند» متمرکز شده بود. به زبان تکنیکی، انرژی برخورد کنندهها برای تشکیل سیاه چاله خیلی کم است، اما مدل های معینی، اجازه برای خلق سیاه چالههای خیلی کوچک (یا بیخطر )را میدهند. در هر صورت، بحثها و جدلها بعد ازچندین سال از عملکرد «سیاه چاله آزاد» در LHC فرونشست، اما علاقه به آن هنوز در احتمالات نظری باقی مانده است.

در مطالعات قبلی، انرژی جنبشی مورد نیاز یک برخورد را برای تشکیل یک سیاه چاله محاسبه کرده اند، اما اندکی توجه به دینامیک درونی منجر به مشخص شدن این شد که کجا اثر برخورد، مخرب ظاهر میشود. ویلیام ایست و فرنس پرتوریس از دانشگاه پرینستون، نیوجرسی، شبیه سازیهای رایانهای مربوط به برخورد مستقیم بین دو «قطره» مایع که نماینده ذرات عمومی میباشد را انجام دادهاند. شبیه سازیها نشان میدهند که گرانش قطرهها باعث همگرائی انرژی، و محصور شدنشان در دو «نقطه کانونی» در جهات مخالف نسبت به مرکز برخورد میشود. سپس، نقاط در یک سیاه چاله با انرژی کل یکی میشوند (بیشتر تشعشات باقی مانده به صورت امواج گرانشی خارج میشوند). اثر لنزی در آستانه انرژی کاهش مییابد، که میتوان تحقیقات ادامه داری مربوط به سیاه چاله را در LHC بدست آورد.
منبع: http://prl.aps.org/abstract/PRL/v110/i10/e101101
مرجع: http://physics.aps.org/synopsis-for/10.1103/PhysRevLett.110.101101
نویسنده خبر: امیرحسین مجوزی