باحثون يحاولون رصد موجات الجاذبية عبر مراقبة الثقوب السوداء العملاقة

لطالما كان كوننا يخفي أسرارًا لم نتمكن من فهمها ، وربما هذا ما يُظهره التاريخ العلمي الطويل للبشرية ، من إسحاق نيوتن إلى أينشتاين ، كان هناك العديد من المشكلات التي تحدتنا ، بما في ذلك الجاذبية. نظرية النسبية ، لإثبات أن الجاذبية ليست سوى انحناء الزمكان الذي ينتج موجات الجاذبية.

في عام 2015 ، اكتشف الباحثون أول موجة جاذبية باستخدام LIGO ، ومنذ ذلك الحين انتقلوا إلى اكتشاف المزيد من هذه الموجات لفهم قاعدة الجاذبية لكوننا بشكل أفضل.

في الآونة الأخيرة ، شرع فريق من الباحثين في دراسة الثقوب السوداء الثنائية والأجسام الكبيرة التي تدور حول بعضها البعض لاكتشاف موجات الجاذبية المتوقع أن يصل طولها إلى سنوات ضوئية. وخلال هذه الدراسة ، استخدموا تلسكوب Fermi Gamma Ray Telescope لرصد البيانات من جميع فوق الكون.

بالعودة إلى البيانات التي رصدها تلسكوب فيرمي ، والذي يمثل أجسامًا مختلفة ، بما في ذلك النجوم النابضة والأشعة المنبعثة منها ، ومن خلال تحليل هذه الأشعة ، والتي يتم تتبعها كأشعة غاما ، سعى الباحثون للعثور على بعض الأدلة على اصطدام هذه الأشعة مع الجاذبية الكونية. موجات قد تؤدي إلى تغيير سرعتها وتوقيت وصولها نحونا ، لكن لم يتم التحقق من هذا الدليل.

على الرغم من عدم وجود دليل ، يثبت هذا البحث أن تلسكوب فيرمي يمكن أن يجد طريقة لاكتشاف موجات الجاذبية.

يقول ماثيو كير ، الباحث في مختبرات الدراسات البحرية في واشنطن ، إن قدرة تلسكوب فيرمي على اكتشاف موجات الجاذبية كانت مفاجئة.

يؤدي تسارع الأجسام الضخمة إلى ظهور موجات الجاذبية التي تنتقل بسرعة الضوء. تمكن LIGO من اكتشاف هذه الموجات بفضل تقنية الحساسية العالية التي طورها الباحثون وتتبع هذه الموجات بطول موجة يصل إلى مئات الكيلومترات ، بينما يمكن لمقياس التداخل الذي يعمل عليه الباحثون حاليًا اكتشاف موجات الجاذبية التي يبلغ طولها الموجي بلايين الكيلومترات. .

ماثيو وفريقه في طريقهم لاكتشاف الموجات التي يبلغ طولها سنوات ضوئية وتستغرق وقتًا طويلاً لتمريرها عبر الأرض. من المحتمل أن يكون مصدر هذه الموجات الطويلة ناتجًا عن وجود ثقبين أسودين يدوران حول بعضهما البعض نتيجة اندماج مجرتين في كوننا.

ومع ذلك ، تتطلب مراقبة هذه الموجات وجود نجوم نابضة تدور بسرعة عالية ، حيث تنبعث هذه النجوم بانتظام من موجات جاما وموجات الراديو أثناء دورانها المكثف ، ونحن نراقب هذا الانتظام بعدة تلسكوبات.

يعتمد الباحثون على ملاحظة التغيير في انتظام الأشعة المنبعثة من النجم ، والتي من المحتمل أن تمر في موجة جاذبية تؤدي إلى إبطائها. من خلال مراقبة هذه التغييرات ، يتوقع الباحثون وجود علاقة بينها وطول الموجة.

يستخدم العديد من الباحثين هذه الطريقة الفعالة ولكنها تحت تأثير العديد من المتغيرات لوجود العديد من التأثيرات على البيانات كما يتم ملاحظتها في الفضاء وهذا يؤثر على توقيت وصول الموجات مما يؤثر بدوره على ترددها. .

من ناحية أخرى ، أظهرت موجات جاما القدرة على التغلب على هذه المشكلات ، مما يمنحها ميزة على الموجات الأخرى أثناء الدراسة.

يقول المؤلف المشارك في الدراسة Aditya Parthasarathy والباحث في معهد ماكس بلانك لعلم الفلك إن كفاءة النتائج التي أظهرها تلسكوب فيرمي تصل إلى 30٪ حيث تم إصدار التلسكوبات الراديوية على مر السنين ، مما يجعل من المحتمل أن تكون موجات أشعة جاما ستنجح كبديل فعال ، وتصر Aditya على الاستمرار في العمل معها. ستعمل الموجات على تحسين النتائج وزيادة الكفاءة ، الأمر الذي سيساهم بالتأكيد في الكشف عن موجات الجاذبية الكبيرة.

يأمل الباحثون أن يساعد التطور التكنولوجي المستمر في تحقيق درجة يمكن عندها ملاحظة موجات الجاذبية من الثقوب السوداء العملاقة.

تؤكد جوديث راكوسن ، الباحثة في مشروع فيرمي التابع لوكالة ناسا ، أن التلسكوب يواصل مفاجأة الباحثين بالبيانات والقدرات التي لم يتوقعوها ، مضيفة: “نأمل بالتأكيد في تحقيق اكتشاف آخر باستخدام هذا التلسكوب.”

اقرأ أيضًا:

يقترح الباحثون استخدام مدار القمر للكشف عن موجات الجاذبية

اكتشف ست موجات جاذبية جديدة في ستة أشهر فقط!

ترجمة: محمد علي مسلم

تحرير: سمية بن لكحل

مراجعة: لبنى حمزة