نفوذ به بیگ‌بنگ
درست شبیه وقتی که ما فرکانس بوزون هیگز را فهمیدیم و این فهم منجر به شناسایی آن شد، محققان حالا قادر به پیگیری و ردیابی نشانه‌هایی از پدیده کیهانی مفقود شده‌ای به نام «اسکیلیون» هستند. این امکان به ما اجازه می‌دهد در تاریخ جهان به عقب‌تر از آن‌چیزی که قبلا تصور می‌شد، بازگردیم.
امواج گرانشی توسط آلبرت انیشتین در سال 1916 پیش‌بینی شده بود، اما تنها سال قبل بود که وجود این امواج تایید شد. این امواج تفاوت زیادی با دیگر امواج دیگری دارند که در فضا منتشر می‌شوند، و روش جدیدی برای مطالعه جهان در اختیار ما می‌گذارد. به همین دلیل است که امواج گرانشی در طی سفرشان در فضا آب می‌روند، باعث کشش پیوسته فضا زمان شده و هندسه فضا را تحریف می‌کنند.
مطابق پیش‌بینی‌ها همه اجرام دارای شتاب امواج گرانشی تابش می‌کنند، اما شناسایی این امواج آن‌قدر سخت است که تا اینجا ما تنها وقتی موفق به شناسایی آنها شده‌ایم، که منبع انتشارشان بسیار بزرگ بوده است؛ مثل رخداد ادغام دوسیاه‌چاله.
اما ابزارهای ما بهتر شده‌اند، و پیش‌بینی می‌شود، که ما می‌توانیم با گوش دادن به این امواج می‌توانیم بیشتر و بیشتر در باره تولد جهانی که می شناسیم، اطلاعات به دست بیاوریم. اما این در صورتی است که بدانیم به دنبال چه چیزی می‌گردیم.
برای اینکه محققان بدانند در میان صداها و نویزهای عالم باید به دنبال چه چیزی بگردند، تیمی از فیزیکدانان نظری دانشگاه بازل در سوییس شروع به تحقیق در مورد چیزی کردند که امواج اتفاقی تابیده گرانشی نامیده می‌شوند. این جستجو شامل شدت و فرکانس و دامنه‌ای از امواج گرانشی است که باید قائدتا بعد از انفجار بزرگ منتشر شده باشد.
ایده اصلی در این جستجو این بود که وقتی ما نشانه‌ای برای جستجوی یک سیگنال داریم، می‌شود برای تایید آن را به صورت عملی به بوته آزمایش گذاشت تا وجودش تایید شود.
پس حالا باید بدانیم امواج گرانشی ناشی از انفجار بزرگ چه ویژگی‌هایی دارند؟ برای فهم این موضوع، ما ابتدا باید بدانیم در ثانیه‌های اولیه جهان اولیه واقعا چه رخ داده است. تنها چند ثانیه بعد از انفجار بزرگ، همه چیز بسیار کوچک، چگال و داغ بوده است. «استفان آنتوش»محقق ارشد می‌گوید:« چیزی شبیه سایز یک توپ فوتبال را تصور کنید». این عالم بسیار کوچک تنها برای مدت زمان بسیار کوتاهی وجود داشته است. برای رسوخ در این جهان بسیار کوچک فیزیک‌دان‌ها تصور می‌کنند، که آن جهان سرشار از ذرات فرضی به نام «اینفلیتون» بوده است.
این اینفلیتون‌ها تحت نوسانات شدید قرار دارند و توده‌هایی تشکیل می‌دهند، که نوسانات محلی ایجاد می‌کنند. این نواحی که به نام اسکلیون شناخته می‌شوند و محققان نشان دادند که این اسکلیون‌ها باید تشعشعات شدید گرانشی ایجاد کنند که حتی امروز قابل شناسایی باشند. آتوش می‌گوید:« همچنین اسکلیون‌ها برای مدت طولانی وجود داشته و امواج گرانشی ناشی از آنها همه جا هستند و ما می‌توانیم با استفاده از آنها در تاریخ جهان بیشتر از همیشه عقب برویم».
با استفاده از شبیه سازی عددی، تیم موفق شده‌اند تا شکل دقیق سیگنال‌های اسکلیون را مشخص کنند. بنابراین باید بتوانیم این بخش از امواج را در تابش زمینه امواج گرانشی مشخص کنیم. این ویژگی امکان مناسبی برای جستجوی آنها فراهم می‌کند. آتوش توضیح می‌دهد:« ما فکر نمی‌کردیم که محاسبات ما درباره اسکلیون‌ها بتواند چنین نشانه دقیق و مشخصی از فرکانسی که باید جستجو کنیم، در اختیارمان بگذارد».
هر چند محاسبات در واقع بخش راحت ماجرا هستند، حالا محققان باید این امواج را با کمک آشکارگرهایی مثل LIGO مشخص کنند. اما در این تلاش مقدار زیادی سیگنال‌های عجیب و غریب هستند که توسط فیزیک‌دان‌ها نظری محاسبه شده‌اند که باید در آزمایش تایید شوند. این تایید می‌تواند فهم ما از جهان را برای همیشه تغییر دهد. در حقیقت می‌توان گفت ما در آغاز عصری ایستاده‌ایم که امواج گرانشی برای ما رقم می‌زنند و نتایج جدیدی از آنها در فهم جهان تولید خواهد شد.
علی رنجبران
No tags for this post.
