در زیر امواج انفجارها، برخوردها و دیگر برخوردهای متناوب و سهمگین کیهانی، دانشمندان گمان می‌کنند، موسیقی متنی کیهانی بی‌وقفه در حال پخش است که توسط امواج در فضا- زمان ایجاد شده است که دائماً در جهان هستی گسیل می شود. به گزارش سیناپرس، پس از بیش از یک دهه جستجو، دانشمندان ممکن است بالاخره آن زمزمه پس زمینه را شنیده باشند.
چندین تیم از محققان از سراسر جهان در 28 ژوئن اولین شواهد واضح از این امواج گرانشی را گزارش کردند. برخلاف امواج گرانشی که قبلاً شناسایی شده بودند، این امواج جدید دارای فرکانسی هستند که به طرز شگفت انگیزی دراز هستند،در مقیاس سال نوری.منبع احتمالی آنها، جفت های بی شماری از سیاهچاله های غول پیکر که در حین چرخش به دور یکدیگر محدوده نامحدود فضا زمان را به هم می ریزند.
اگر این حدس درست باشد، نتیجه اولین شواهدی را ارائه می دهد که یک جفت از سیاهچاله های غول پیکر، با جرمی میلیاردها برابر خورشید، می توانند باهم ادغام شده باشند.
مگ اوری، اخترفیزیکدان از دانشگاه ییل، می‌گوید: اگر امواج گرانشی واقعی باشند و اگر واقعاً سیگنالی از جفت های سیاهچاله های عظیم باشند، « این امری معجزه‌آسا است».این موضوع بسیار جالب است، زیرا ما اساساً هیچ کنترلی در مورد کاری که پرجرم ترین سیاهچاله ها انجام می دهند نداریم.
امواج گرانشی توسط اجرام پرشتاب و پرجرم تولید می شوند. همانطور که این امواج در جهان می چرخند، تار و پود فضا- زمان را که واقعیت روی آن نقش بسته است، در هم می درد.
در سال 2015، دانشمندان با رصدخانه امواج گرانشی تداخل سنج لیزری پیشرفته یا LIGO، برای اولین بار امواج گرانشی را شناسایی کردند. این امواج از ادغام سیاهچاله های نسبتاً ضعیف ایجاد شدند، موجوداتی کاملاً متفاوت از آن هایی که در مرکز کهکشان ها کمین کرده‌اند.
در حالی که LIGO موج‌های گرانشی را می‌گیرد که می‌توانند تنها کسری از ثانیه دوام بیاورند، انتظار می‌رود سیاهچاله های بسیار پرجرم در حال چرخش، امواجی را برای میلیون ها سال به‌طور پیوسته در فضا پمپاژ کنند و امواجی ایجاد کنند که کیهان را با زمزمه های دائمی خود بپوشاند. دانیل هولز، محقق LIGO، اخترفیزیکدان دانشگاه شیکاگو، می‌گوید: «این یک چیز بسیار متفاوت و جدیدی است و کشف آن برای ما بسیار هیجان انگیز است.
در سراسر جهان، کهکشان ها به طور منظم در هم می آمیزند و ادغام می شوند. دانشمندان مشکوک بودند همانطور که فرایند ادغام را انجام می دهند، سیاهچاله های پرجرم آنها به دور یکدیگر می چرخند و امواج گرانشی ساطع می کنند. به گزارش سیناپرس،در بسیاری از کهکشان های ادغام شده پراکنده در سراسر کیهان، که همگی امواج فضازمان خود را به فضا می‌فرستند، بسیاری از جفت سیاهچاله ها این رقص مداری را به‌طور هم زمان انجام می‌دهند.
مائورا مک لافلین اخترفیزیکدان از دانشگاه ویرجینیای غربی در مورگان تاون و عضو رصدخانه امواج گرانشی نانوهرتز آمریکای شمالی یا NANOGrav می‌گوید: زمین به‌طور تصادفی به این دریای امواج گرانشی برخورد می‌کند.
تشخیص این امواج گرانشی در هم تنیده شده از یک دیگر آسان نیست. این کار مستلزم آن بود که دانشمندان کهکشان راه شیری را آنالیز کنند و با زمان بندی ای مشابه تیک تاک ساعت، ستارگان مرده و در حال چرخش و همچنین بقایای ستاره‌های منفجر شده به نام تپ‌اخترها که با چرخش پرتوهایی از امواج رادیویی ساطع می‌کنند را مشاهده کرده، سپس کهکشان را به یک آشکارساز امواج گرانشی تبدیل کنند. این پرتوها در فواصل منظم، مانند تیک تیک دقیق ساعت، از کنار زمین عبور می کنند.
امواج گرانشی که فضای بین تپ اخترها و زمین را کشیده و فشرده می کنند، باعث می شوند که پالس های تیک تیک مانند تپ اخترها که با انواع تلسکوپ های رادیویی در سراسر جهان مشاهده می شوند، با سرعتی کمتر یا بیشتر به دست ما برسند.
در مقابل، سیگنال موج گرانشی به نظر قوی تر از حد انتظار است.
مارتا ولونتری، اخترفیزیکدان از انستیتو اخترفیزیک پاریس، که در این تحقیق جدید دخالتی نداشت، می‌گوید:سیاهچاله های زیادی وجود دارد، آنها با خوشحالی با یکدیگر ادغام می‌شوند، و سیاهچاله ها نیز با خوشحالی رشد کرده و به توده‌های بزرگتری تبدیل می شوند .
رایان شانون، ستاره شناس از دانشگاه فناوری سوئینبرن در ملبورن، استرالیا، می گوید که تحقیقات آینده می تواند اطلاعات بیشتری در مورد سیاه چاله های بسیار پرجرم و محیط اطراف آنها نشان دهد.
تیم‌ها فقط به اندازه‌ای اعلام کردند که پس‌زمینه امواج گرانشی را تا حدودی تشخیص می‌دهند و نتایج خود را به عنوان شواهدی قوی برای ثبت امواج گرانشی ارائه می‌کنند.
نتایج آن ها از نظر فیزیکدانان دقیق و قابل استناد نیست. در تحقیقات آینده، تیم ها قصد دارند داده های خود را با هم ترکیب کنند، به این امید که قدرت تشخیص شان را تقویت کنند.
به گزارش سیناپرس، اگرچه سیاهچاله های بسیار حجیم ساده ترین توضیح برای منشاء امواج هستند، اما محققان هنوز نمی توانند وجود منشأ ای عجیب تر و ناشناخته را برای این امواج رد کنند. برای مثال، موج‌ها ممکن است از تورم کیهانی ناشی شده باشند، دقیقا در دوره ای درست پس از انفجار بزرگ (بیگ بنگ) که تصور می‌شود جهان به سرعت باورنکردنی در آن انفجار منبسط شده است.
منبع هرچه که باشد، این امواج قطعا اثرات زیادی بر کهکشان ما و حتی زمین خواهد داشت.
مترجم:محمدزارعلی
No tags for this post.