منجمان اسکاتلندی و آمریکایی در تحقیقی اعلام کردند که امواج گرانشی می‌توانند جهت بررسی ابرنواخترها نیز مورد استفاده قرار بگیرند.
مشاهده قلب ابرنواخترها با استفاده از امواج گرانشی
عبارات مهم : ستاره
به گزارش ایسنا و به نقل از اسپیس، موج گرانشی، موجی است که میدان گرانشی آن را تولید می کند. میدان گرانشی یک مدل جهت توضیح نفوذی که یک جرم سنگین در اطراف خود می گسترد هست، و این نیرو بر جرم سنگین دیگری اعمال می شود؛ بنابراین، یک میدان گرانشی جهت توضیح پدیده های گرانشی استفاده می شود، و در یکای نیوتن در هر کیلوگرم اندازه گیری می شود.
مشاهده قلب ابرنواخترها با استفاده از امواج گرانشی
وجود این نوع از امواج به وسیله آلبرت اینشتین در سال ۱۹۱۶ از طریق نظریه نسبیت عام به طور نظری آینده نگری شد، و صدسال بعد، در سال ۲۰۱۶ به کمک تاسیسات رصدخانه تداخل لیزری “لایگو”(LIGO) به طور تجربی مشاهده گردید.
موج مشاهده شده است ناشی از ترکیب دو سیاه چاله با جرم های تقریبی ۳۶ و ۲۹ برابر جرم خورشید، و در فاصله تقریبی حدود ۳٫۱ میلیارد سال نوری از زمین بود. موج گرانشی ناشی از تبدیل جرمی معادل با سه برابر جرم خورشید به انرژی در هنگام ترکیب دو سیاه چاله با یکدیگر بود. این نخستین مشاهده از ترکیب دو سیاه چاله با یکدیگر نیز به حساب می آید.
منجمان اسکاتلندی و آمریکایی در تحقیقی اعلام کردند که امواج گرانشی می‌توانند جهت بررسی ابرنواخترها نیز مورد استفاده قرار بگیرند.
این کشف که یکی از مهمترین کشفیات اخترشناسی و فیزیک ارزیابی می شود به دانشمندان امکان می دهد که جهت نخستین بار پژواک انفجار بزرگ، یعنی لحظه ای که کیهان از نیستی به هستی آمد را بعد از ۱۳٫۸۲ میلیارد سال بشنوند.
حال محققان اسکاتلندی و آمریکایی در یک همکاری با هم اعلام کردند این امواج از منابع دیگری نیز ساطع می شوند که یکی از آنها ستارگان آماده انفجار ابرنواختری هستند و به کمک آنها می توان جهت نخستین بار قلب یک ستاره آماده انفجار را مشاهده کرد.
این تحقیق به سرپرستی دکتر “جید پاول”(Jade Powell) از دانشگاه گلاسگو انجام شده است است و وی به همراه همکاران خود موفق شدند با استفاده از تجهیزات رصدی لایگو و دیگر رصدخانه های پیشرفته، جهت نخستین بار امواج گرانشی یک ابرنواختر را رصد کند.
مشاهده قلب ابرنواخترها با استفاده از امواج گرانشی
ابرنواخترها پرجرم ترین ستاره های عالم هستند که زندگی خود را با انفجاری عظیم به نام انفجار ابرنواختری به آخر می برند.
این ستاره ماده خود را به سوی فضا پرتاب می کند و ممکن است درخشندگی آن چند روزی از کل یک کهکشان هم بیش تر باشد. هنوز هم می توان بقایای درخشان ستاره های منفجر شده است را، که صدها یا هزاران سال پیش از هم پاشیده اند، دید. ابرنواخترها نادر هستند؛ در کهکشان خودمان به طور میانگین در هر قرن یک یا دو ابرنواختر رخ می دهد که بعضی از آنها نیز در بعد غبار کهکشان پنهان می شوند. آخرین ابرنواختر قطعی که در راه شیری دیده شد، ابرنواختر کپلر در سال ۱۶۰۴ میلادی بود. ولی اخترشناسان، به خصوص رصدگران آماتور، تعداد بسیار بیشتری را در دیگر کهکشان ها یافته اند.
منجمان اسکاتلندی و آمریکایی در تحقیقی اعلام کردند که امواج گرانشی می‌توانند جهت بررسی ابرنواخترها نیز مورد استفاده قرار بگیرند.
تیم تحقیقاتی دانشگاه گلاسگو با استفاده از شبیه سازی های رایانه ای موفق شدند به شرح بیشتری از این امواج دست پیدا کنند و توانستند جهت نخستین بار قلب یک ابرنواختر و فعالیت های آن را شبیه سازی کنند.
این امواج کاملاً همگون نیستند و مثل نور در هم کنشی با الکترون ها و اتم ها قطبی می شوند. دانشمندان با مدل سازی کامپیوتری یک الگوی موج دار را آینده نگری کرده بودند و آنچه اکنون یافت شده است این مدل را تایید می کند.
مشاهده قلب ابرنواخترها با استفاده از امواج گرانشی
علاوه بر این اخترشناسان متوجه شدند این امواج نیرومند تر از آن چیزی هستند که قبلاً تصور می شد. دانشمندان فکر می کنند که این کشف قفل راز آفرینش را باز خواهد کرد و توضیح خواهد داد که انفجاری با این عظمت چگونه چنین انبساطی ایجاد کرده و جهانی یکپارچه را در زمانی بسیار کوتاه در حدود ۱۰ به توان منفی ۳۴ ثانیه (صفر ممیز سی و سه صفر، یک) بعد از انفجار بزرگ شکل داده است.
شبکه ایجاد شده است بوسیله محققان این تحقیق که از سه رصدخانه لیزری امواج گرانشی تشکیل شده، می تواند با دقت ۹۵ تا ۱۰۰ درصد امواج گرانشی موجود در کهکشان راه شیری را شناسایی کند و اطلاعات بسیار بافایده و دقیقی از منابع این امواج و سرعت گردش و جرم ستارگان ایجاد کننده امواج را در اختیار دانشمندان قرار دهد.
موج گرانشی به طور نظری انرژی تابش گرانشی را انتقال یافته می کند. منابع موج های گرانشی قابل آشکارسازی مشمول بر سیستم های ستاره دوتایی است که یکی از اعضای آن کوتوله سفید، ستاره نوترونی یا سیاه چاله باشد.
وجود موج گرانشی یکی از عوارض “تقارن لورنتز” در نسبیت عام است که می گوید: « نتیجه های آزمایش ها مستقل از جهت گیری و سرعت آزمایشگاه در میان فضا هستند.»
همچنین این باعث می شود که سرعت برهمکنش های گرانشی محدود باشد ولی در فیزیک کلاسیک اینگونه نیست.
ردیابی امواج گرانشی در واقع دو نظریه مهم فیزیک و کیهان شناسی را ثابت کرده هست، فرضیه نسبیت عام انیشتین که حدود صد سال پیش (۱۹۱۶) ارائه شد و نظریه دیگری به نام نظریه “تورم کیهانی” که در دهه هشتاد میلادی مطرح شد.
امواج گرانشی چین های ریزی در تار و پود هستی هستند، مثل امواجی که اقیانوس را می پیمایند، این امواج گرانشی «ازلی» انرژی را در کیهان جابجا می کنند.
این امواج از ۳۸۰ هزار سال بعد از انفجار بزرگ در بعد زمینه کیهان حاضر بوده اند، ولی در طول این وقت طولانی از پلاسمایی بسیار داغ به امواجی بسیار سرد (سه درجه بالای صفر مطلق یعنی حدود منفی ۲۷۰ درجه سانتی گراد)و ضعیف تبدیل شده است اند. این امواج کاملاً همگون نیستند و مثل نور در همکنشی با الکترون ها و اتم ها باردار می شوند.
در فیزیک مدرن، زمان، بعد چهارم دنیا محسوب می شود. انیشتین دریافت که نمی توان دو مفهوم فضا و وقت را از هم جدا کرد و هندسه دنیا چهار بعدی است (سه بعد فضا و یک بعد زمان). او در تئوری نسبیت این هندسه را فضا-زمان نامید. گرانش یا جاذبه در این تئوری انحنایی در فضا-زمان هست. این انحنا را جرم ایجاد می کند. هر چه جرم جسمی زیاد باشد انحنای بزرگتری در فضا-زمان ایجاد می کند. این انحنا در واقع موقعیت جسم را مشخص می نماید. هنگامی که جسمی حرکت می کند، انحنایی که در فضا-زمان ایجاد می کند هم حرکت می کند.
رویدادهای عظیم کیهانی مثل انفجار ابرنواخترها که انرژی های عظیم با سرعت نور حرکت می کنند موج گرانشی تولید می کنند. هنگامی که که آب را در حوض به هم بزنید موج های کوچکی ایجاد می شود. این موج ها را می توان به مثابه موج گرانشی در نظر گرفت.
واژه های کلیدی: ستاره | انفجار | مشاهده | استفاده | اخبار علمی و آموزشی
