LIGO بار دیگر موفق به یافتن سیاهچاله دوتایی برخوردی شد!
اعوجاج در بافت فضا زمان که در قرن گذشته از سوی انیشتین پیش‌بینی شده بود، برای دومین بار مستقیما آشکار سازی شد.
اعوجاج در بافت فضا زمان که در قرن گذشته از سوی انیشتین پیش‌بینی شده بود، برای دومین بار مستقیما آشکار سازی شد.
در فاصله 1.4 بیلیون سال نوری از زمین، دو سیاهچاله قرار دارند که به دور یکدیگر پیچیده و در نهایت برخورد کرده اند. در نتیجه این برخورد بافت فضا زمان دچار اعوجاج شده است. این اعوجاج که با نام امواج گرانشی شناخته می‌شود در دسامبر 2015 به زمین رسید و توسط (LIGO) آشکار سازی شد.
این سیگنال موج گرانشی که با نام GW15226 شناخته می‌شود، در 25 دسامبر 2015 درساعت 11:38 شب آشکارشد. اولین سیگنال امواج گرانشی که توسط این آشکارساز، آشکارسازی شد در سپتامبر 2015 کشف شده بود و اعضای تیم در فوریه 2016 آن را اعلام کردند، این سیگنال نیز به‌وسیله برخورد دوسیاه چاله به وجودآمده‌بود. کشف دومین سیگنال به این معنی است که اولین کشف یک خوش‌شانسی یا چیزی شبیه این نبوده است. تیم تحقیقاتی LIGO، تا الان(15ژوئن) برای اعلام این کشف صبر کردند چراکه آن‌ها باید مطمئن می‌شدند این سیگنال واقعی است و البته درباره منبع آن نیز اطمینان حاصل می‌کردند.
فضای خمیده شده
انیشتین نشان داد که فضا بافت انعطاف پذیری دارد ،مثل یک ورقه پلاستیکی سه بعدی. فضا می‌تواند به‌وسیله گرانش خمیده شود ،برای مثال شی ای که به اندازه زمین جرم داشته باشد می‌تواند در فضا-زمان انحنا ایجاد کند. سیاهچاله ها چگال‌ترین اجسام جهان هستند و انحنای شدیدی را در فضا-زمان ایجاد می‌کنند .هنگامی که دو سیاهچاله به سرعت به دور یکدیگر حرکت می‌کنند این انحنا در فضا-زمان به صورت موج در می‌آید و رو به جلو حرکت می‌کند. دوسیاه‌چاله ای که در این‌جا مورد بحث هستند جرم‌هایی در حدود 7.5 و 14.2 برابر خورشید دارند، موج گرانشی که در سپتامبر 2015 آشکارسازی شده بود به‌وسیله دوسیاه‌چاله با جرم‌های 29 و 36 برابر خورشید به‌وجود آمده بود. جرم سیاهچاله ها اطلاعاتی درباره نحوه به وجودآمدن آن‌ها به دست می‌دهد. سیاه‌چاله‌های سبک‌تر –با حدود 10جرم خورشیدی- به احتمال زیاد از دوستاره بسیار سنگین که در نزدیکی یکدیگر بوده اند شکل گرفته اند. سرنوشت دوستاره احتمالا الگو‌ی یکسانی را در همه جای جهان طی می‌کند: با پایان یافتن سوخت درونی ستارگان سوخت وساز درونی آن‌ها متوقف وستاره متورم می‌شود وزمانی که از حد خاصی بگذرد در خود فرومی‌ریزد. در ادامه ستارگان سنگین به صورت انفجار ابرنواختری از هم می‌پاشند سپس به دلیل جذب هرچه بیش‌تر مواد، فشار داخلی به نقطه ای می‌رسد که سیاهچاله تشکیل می‌شود. گرانش این شی جدید به قدری زیاد است که حتی نور نیز نمی‌تواند از آن عبور کند. دوسیاه‌چاله به وجود آمده از دوستاره ابتدایی هم‌چنان در کنار یکدیگر باقی می‌مانند و کم کم به دور هم می‌پیچند و در نهایت به هم برخورد می‌کنند . انشتین نشان داد جرم و انرژی دو روی یک سکه هستند و در طول ادغام سیاه چاله ها جرمی به اندازه جرم خورشید به امواج گرانشی تغییر شکل می‌یابد.
دانش‌مندان امیدوارند که بتوانند با اضافه کردن آشکارسازهای بیش‌تر دقت خود را در تشخیص محل منبع افزایش دهند. یکی از این آشکارسازها، Virgo است که در ایتالیا قرار دارد وطبق برنامه تا ماه ژانویه اضافه خواهد شد. مجموعه virgo شامل 19 تیم تحقیقاتی اروپایی است .
یک آشکار ساز حساس تر
اولین سیگنال امواج گرانشی درست بعد از یک ارتقا قابل توجه در ابزارهای LIGO کشف شد. این ارتقا ابزاری حساسیت LIGO را به طرز قابل توجهی افزایش داده بود . این که در فاصله کم‌تر از 4 ماه از ارتقا ابزارها دو منبع موج گرانشی آشکارسازی شده اند نشان می‌دهد احتمالا در آینده نزدیک منبع‌های بیش‌تر و بیش‌تری کشف خواهند شد.
سیاه چاله ، همانطور که از نامش پیداست نه نوری را تولید و نه بازتاب می‌کند ، اما در بعضی از موارد حرکت سریع ماده در اطراف سیاه چاله ممکن است نوری را تولید کند که سیاه چاله را برای منجمان آشکارمی‌سازد. اما در مورد دو سیاه چاله که به دور یکدیگر می‌چرخند چنین اتفاقی ممکن نیست، بنابراین انتظار نمی‌رود این سیستم ها(سیاهچاله هایی با جرم 10 تا 100 برابرخورشید)برای تلسکوپ ها و رصدخانه های نوری یا سایر ذرات {پرانرژی} مرئی باشند. تنها راه برای آشکار کردن چنین سیستم هایی آشکارسازی امواج گرانشی ناشی از آن‌هاست. این مساله بسیار هیجان انگیز است و افق جدیدی را به روی مطالعه سیاه چاله ها خواهد گشود .
LIGO شامل دوسری امکانات است که یکی از آن ها در هانفورد،واشینگتن قرار دارد و دیگری در لیوینگستون،لیوزیانا قرار گرفته است. هر یک از آشکارسازهای LIGO به شکل L هستند و بازوهایی به طول 4کیلومتر دارند.لیزری در امتداد هریک از بازوها تابانده می‌شود و یک آینه که در انتهای بازوها قرار دارد نور را باز می‌گرداند. اگر موج گرانشی از آشکارساز عبور کند فضا زمان انحنا پیدا می‌کند و یکی از بازوها اندکی طولانی تر می‌شود که آشکارساز این تغییر را نشان می‌دهد. دانش‌مندان معتقدند در چنین اندازه ای از حساسیت دو آشکارساز مورد نیاز است تا یکی تغییرات را نشان دهد و دیگری تایید کند که این تغییرات صرفا خطا نبوده است. تجهیزات LIGO باز هم در حال ارتقا است و حساسیت آن‌ها تا20 درصد بیش‌تر خواهدشد. این مساله این امکان را به LIGO می‌دهد تا فضایی 15 تا 20 درصد بیش تر از قبل را پوشش دهد.
ترجمه: سوگند متقی
منبع: www.space.com
