تا امروز چقدر دربارهی امواج گرانشی پیشرفت کردهایم؟
تا امروز چقدر دربارهی امواج گرانشی پیشرفت کردهایم؟
مجله علمی ایلیاد – امسال چهارمین سالگرد کشف رویکردهای تشخیص امواج گرانشی است. این رشته هنوز در مراحل بلوغ است و آیندهی روشنی پیش رو دارد. این امواج در سپتامبر سال ۲۰۱۵ برای اولین بار توسط رصدخانهی «LIGO» در فضا-زمان تشخیص داده شدند. طی چهار سال گذشته چندین بار مجدداً تشخیص داده شدهاند و افق گستردهای نیز جلوی آن گشوده شده است. «نرگس ماوالوالا» از MIT، میگوید: «این رشته تا کنون منفجر شده است. من از دستاوردهایی که تا کنون در این رشته داشتهایم حیرتزده شدهام. هم از نظر اطلاعات ستارهشناسی که کسب کردهایم و هم از نظر پیشرفتهایی که در زمینهی ابزارآلات تشخیص این امواج داشتهایم، واقعاً هیجانزده هستیم.»
تا کنون ۲۳ موج گرانشی تایید شده تشخیص داده شدهاند. ۲۰ عدد از آنها در اثر ادغام سیاهچالهها ایجاد شدهاند، دو عدد در اثر ادغام ستارههای نوترونی و یکی از آنها مورد شک است که شاید در اثر برخورد یک سیاهچاله و یک ستارهی نوترونی ایجاد شده باشد. تا کنون هر چند هفته تا چند ماه یکی از این امواج شناسایی شدهاند، ولی دانشمندان پیشبینی میکنند که با پیشرفتهایی که در ابزار تشخیصی خواهیم داشت، در سال ۲۰۲۳ هر ساعت یکی از این امواج شناسایی شوند. اولین ادغام ستارههای نوترونی که توسط LIGO و «Virgo» کشف شد، توانست کمک شایانی به شناخت کلیت جهان بکند. دانشمندان میگویند که پرتوهای گامای ناشی از این اتفاق ۱.۶ ثانیه پس از امواج گرانشی آن شناسایی شدهاند. به این ترتیب آنها توانستهاند نسبت سرعت گرانش به سرعت نور را محاسبه کنند و به این نتیجه برسند که نظریهی نسبیت عام به درستی سرعت نور و گرانش را مشابه در نظر گرفته است.
دانشمندان برای آزمایش نظریهی نسبیت به بررسی خمش امواج گرانشی در نزدیکی میدانهای گرانشی اجرام عظیم مانند کهکشانها پرداختند. این خمش برای نور اتفاق میافتد. بررسیها نشان دادند که این خمش برای امواج گرانشی نیز اتفاق میافتد. دانشمندان امیدوارند بتوانند در آینده این رخداد را دقیقتر رصد کنند که البته کار آسانی نیست. دانشمندان امیدوار هستند روزی برسد که بتوانند امواج گرانشی که طی کسری از ثانیه پس از انفجار بزرگ ایجاد شدهاند را کشف کنند. به این ترتیب آنها میتوانند اطلاعات خوبی دربارهی منشاء جهان پیدا کنند. قدیمیترین نوری که تا کنون از جهان اولیه به ما رسیده است، متعلق به ۴۰۰،۰۰۰ سال پس از انفجار بزرگ بوده است.
شاید بررسی امواج گرانشی بتواند به پیدا کردن منشاء سیاهچالههایی که ادغام میشوند و این امواج را ایجاد میکنند نیز کمک کند. این سیاهچالهها چندین برابر خورشید جرم دارند و نمیتوانند در نتیجهی فروپاشی ستارهها ایجاد شده باشند. شاید این سیاهچالهها در نتیجهی ترکیب سیاهچالههای کوچکتر ایجاد شده باشند. مطالعات بیشتر این رازها را برملا میکند.