انتشار این مقاله


پنج کشف بزرگ از شکار موج‌های جاذبه‌ای

LIGO این هفته با اعلان اولین مشاهده مستقیم از ادغام ستاره‌های نوترونی موج‌ها را ساخت. کشف, پنجمین مشاهده قطعی از موج‌های جاذبه‌ای که به وسیله همکاری‌های دو سال اخیر ساخته شده است را نشان داد. اما ما چه چیزی یاد گرفتیم از دیدن و شنیدن سیگنال هایی از امواج جاذبه‌ای؟ ما همیشه در حال کشیده […]

LIGO این هفته با اعلان اولین مشاهده مستقیم از ادغام ستاره‌های نوترونی موج‌ها را ساخت. کشف, پنجمین مشاهده قطعی از موج‌های جاذبه‌ای که به وسیله همکاری‌های دو سال اخیر ساخته شده است را نشان داد. اما ما چه چیزی یاد گرفتیم از دیدن و شنیدن سیگنال هایی از امواج جاذبه‌ای؟

موج‌های جاذبه‌ای

ما همیشه در حال کشیده شدن و فشرده شدن هستیم

در سال ۱۹۱۶ آلبرت انیشتین پیش‌گویی کرد که چیز‌های حجیم مانند چاله‌های سیاه یا ستاره‌های نوترونی حرکت می‌کنند. آن‌ها باید باعث چین خوردگی در دستگاه چهار بعدی (سه بعد مربوط به فضا و یک بعد مربوط به زمان) بشوند. که می‌خواهد هر چیزی را در جهان بکشد و فشرده کند. با اولین ردیاب موج جاذبه‌ای LIGO در سال ۲۰۱۵ ما یاد گرفتیم که هر چیزی شامل زمین و تمام بدن ما همیشه در حال پیچ و تاب بوده است. زمانی که منبع‌های موج جاذبه‌ای دور هستند -آن‌ها می‌توانند دور باشند برای هر ردیابی که ما تا به حال ساخته ایم- ما به وسیله یک مقدار دیده نشدنی پیچ و تاب می‌خوریم. اما اگر ستاره‌های نوترونی یا چاله‌های سیاه باعث موج‌ها شوند پس بسته هستند. ما قادر خواهیم بود تا فشرده شدن و کشیده شدن بدنمان را به صورت متناوب مانند حرکت های ثابت عظیم الجثه احساس کنیم.

چاله های سیاه وجود دارند

این ممکن است آشکارا دیده شود: چاله‌های سیاه وجود دارند. ما  آن‌ها را به مدت ده سال است که می‌شناسیم اما قبل از LIGO ما هرگز مستقیماً یک چاله سیاه ندیده بودیم. ما می‌دانستیم که بعضی چیز های کوچک و سنگین در مرکز کهکشان ما و بیش‌تر کهکشان‌های دیگر وجود داشت. اما از زمانی که چاله‌های سیاه ایجاد شده‌اند. اجازه نداده‌اند هیچ نوری خارج شود. ما نمی‌توانیم مطمئنا بدانیم که آن‌ها چه‌چیز بوده‌اند. LIGO به تنهایی و برای همه ثابت کرده است که آن‌ها وجود دارند. و همچنین اینکه آن‌ها می‌توانند به دور دیگری بچرخند و با یکدیگر ادغام شوند و چاله بزرگ‌تری شوند.

هیدروژن و هلیوم روشن ترین المنت‌ها هستند. بیشتر المنت‌هایی که سنگین‌تر از هلیوم اما روشن‌‌تر از زیرکونیوم هستند در بیگ بنگ شکل گرفته اند و به وسیله ستاره ها و Supernovae (ستاره ای دارای نور متغیر که روشنی اش صد میلیون برابر خورشید است) ایجاد شده‌اند. ولی ما هرگز قادر نبوده‌ایم تا ثابت کنیم که چگونه سنگین‌ترین المنت‌ها ایجاد شده‌اند. در طول بیش‌تر ردیابی‌های موج جاذبه‌ای اخیر, تلسکوپ‌ها نشان دادند که اثر المنت‌های شبیه طلا و پلاتینیوم و فرم های پیش افتاده در اثرات بعدی ستاره های نوترونی کاملا نابود شده است. محققان LIGO می‌گویند: برخورد در بعضی جاها حوالی ۱۰ برابر سنگین‌تر از زمین تولید کرده است. اتفاقات شبیه ممکن است مسئولی برای بیش‌تر یا حتی همه‌ی المنت‌های سنگین موجود در جهان باشند.

ما یاد گرفته‌ایم چگونه به صورت کوتاه مدت اشعه‌های گاما پشت سرهم ارسال می‌شوند

زمانی که دو ستاره نوترونی برخورد می‌کنند اولین چیزی که از آن‌ها به بیرون فوران می‌کند یک تابش گاما است. چیزی که با تلسکوپ فضایی NASA Fermi بعد از موج جاذبه‌ای از ادغام ستاره‌های نوترونی ردیابی شده بود اما هیچ کس قادر نبوده است تا آن را اثبات کند. این همچنین آشکار کرد که این اولین باری نیست که ما ادغام دو ستاره نوترونی را می‌بینیم. در طول زمانی که ما اشعه‌های پشت سرهم گاما را می‌بینیم در ستاره‌های نوترونی نیز ادغام دیده‌ایم. اما نمی‌توانیم مطمئن باشیم که آن‌ها تاکنون چه بوده‌اند؟

پیشگویی‌های ما درباره جهان خوب هستند

هرچیزی که ما تابحال درباره موج‌های جاذبه‌ای یاد گرفته‌ایم به‌صورت گسترده طراحی و بیان شده و آینده را پیش‌گویی کرده‌اند. ما همچنین به‌صورت دقیق می‌دانیم که چگونه موج‌های جاذبه‌ای از یک جفت چاله سیاه ادغام شده یا ستاره‌های نوترونی ایجاد خواهد شد. ما این را می‌دانیم که چاله‌های سیاه از نظر تئوری وجود دارند. و به صورت تقریبی چگونه آن‌ها باید بچرخند و بهم برخورد کنند را نیز می‌دانیم. ما کاملا مطمئن بودیم که وقتی ستاره‌های نوترونی برخورد می‌کنند ممکن است المنت‌های سنگین و اشعه‌های کوتاه گامایی پشت سر هم بسازند. به وسیله بیش‌تر این ردیابی‌های اخیر LIGO قادر بوده است تا اندازه بگیرد بسط جهان و این اندازه‌گیری با محاسبه مدل‌های دیگر سازگار بود. تا بحال موج‌های جاذبه‌ای شگفتی و جای تعجب زیادی برای ما به‌ وجود نیاورده‌ است.

نمایش دیدگاه ها (0)
دیدگاهتان را بنویسید