در بین منشأ‌های مختلف امواج گرانشی، ادغام یک ستاره نوترونی و یک سیاهچاله می‌تواند دقیق‌ترین راه برای اندازه گیری سرعت رشد جهان باشد.
علم نجوم امواج گرانشی با استفاده از امکاناتی همانند کاربرد منابع امواج گرانشی برای اندازه گیری انبساط کیهانی، شکوفا می‌شود. گزارش جدیدی از سالواتور ویتال (Salvatore Vitale) از موسسه فناوری ماساچوست در کمبریج و هسین یو چن (Hsin-Yu Chen) از دانشگاه هاروارد، نشان می‌دهد که نوع خاصی از منشأ گرانش – که شامل ادغام یک سیاهچاله با یک ستاره نوترونی می‌شود – می‌تواند نشانه خوبی برای تشخیص نرخ انبساط باشد.
نرخ رشد فعلی یا همان ثابت هابل (Hubble)، عامل مهمی در محاسبات کیهان شناختی است. بنابراین عدم قطعیت آن، کیفیت دانش ما را در شناخت پارامترهای دیگری مانند سن کیهان محدود می‌کند؛ اما برخی از اندازه گیری‌های این ثابت که در آن‌ها از پس‌زمینه مایکروویو کیهانی استفاده شده است، نسبت به آنچه که بر اساس مشاهدات ابرنواخترها است، نتایج متفاوت‌تری حاصل می‌کند (مطلب ۲۰ آوریل ۲۰۱۸ را مطالعه کنید). بر این اساس پژوهشگران به روش ثالث مستقلی برای حل این بحران علاقه دارند.
بیشتر بخوانید:
اتفاق بزرگی رخ داده ولی اول بیایید با ستاره نوترونی آشنا شویم!
جهانی در حال گسترش در آزمایشگاه
فیل در خانه‌ی تاریک
می‌توان از ترکیب اشیای متراکم برای سنجش ثابت هابل استفاده کرد. زمانی که چنین واقعه‌ای به یکی از دو صورت زیر مشاهده شود، این امر به آسانی صورت خواهد گرفت: با امواج گرانشی (برای اندازه‌گیری فاصله از منبع) و با امواج الکترومغناطیسی (برای اندازه گیری سرعت) چنین سنجشی از ثابت هابل، تاکنون با ادغام دو ستاره نوترونی (مطلب ۱۶ اکتبر ۲۰۱۷ را ببینید) شرح داده شده است؛ اما به علت عدم قطعیت در جهت گیری اوربیتالی که با فاصله اندازه گیری شده از ادغام همبسته است، خطا‌ی آن نسبتاً بالا(۱۴%) بود. ویتال و چن نشان دادند که ادغام ستاره نوترونی و سیاهچاله (NSBH) برآورد دقیقی از فاصله، نسبت به ادغام دو ستاره نوترونی (BNS) حاصل می‌کند. عمدتاً به این علت که جهت‌گیری اوربیتالی با سنجش فاصله، کمتر همبسته است. تاکنون هیچ ادغام NSBHای ثبت نشده است. براساس سخن ویتال و چن، اگر به ازای هر ۵۰ رویداد BNS یک رویداد NSBH رخ دهد، که با محدودیت‌های فعلی نیز مطابقت دارد، اندازه گیری‌های آینده NSBHنسبت به مشاهدات BNS تشخیص دقیق تری از ثابت هابل فراهم خواهد کرد.
این پژوهش در Physical Review Letters منتشر شده است.
