"پس‌زمینه موج گرانشی" در کیهان با تپاخترهای سریع-چرخان بازی می‌کند!
 |
| برداشتی نمایشی از پس‌زمینه‌ی موج گرانشی (زمینه‌ی بنفش) و سیگنال‌های تپاخترهای میلی‌ثانیه‌ای (دایره‌ها و خط‌های سفید) که در راه رسیدن به زمین (گوی آبی) دستکاری شده‌اند |
دانشمندان تغییراتی را در سیگنال‌های آمده از ستارگانِ سریع-چرخانی به نام تپاخترهای میلی‌ثانیه‌ای دیده‌اند که میتواند نشان‌دهنده‌ی وجود چین و شکن‌های طریف در بافت فضازمان باشند که پهنه‌ی کیهان را درمی‌نوردند.
تپاخترهای میلی‌ثانیه‌ای پسماندهای انفجار ستارگانند که صدها بار در ثانیه به گرد خود می‌چرخند و تپ‌هایی (پالس‌هایی) آنچنان دقیق پدید می‌آورند که می‌توانند مانند یک مترونوم کیهانی رفتار کنند. دانشمندان بر این پنداشتند که موج‌های بافت فضازمان، یا همان موج‌های گرانشی می‌توانند با گذشتن از پهنه‌ی فضا، بر این سیگنال‌ها اثر بگذارند. به تازگی، هنگامی که گروه بین المللی از پژوهشگران یک آشفتگی (اختلال) شگفت‌انگیز را در سیگنال‌های تپ‌اخترها دیدند، به این نتیجه رسیدند که میتواند دستاورد یک چنین برهم‌کنشی بوده باشد.
سیوآن چن، پژوهشگر بنیاد اخترشناسی و اخترفیزیک کاولی در دانشگاه پکن چین و رهبر این پژوهش می‌گوید: «این یک سیگنال بسیار هیجان‌انگیز است! اگرچه هنوز گواه قطعی و استواری در دست نداریم، ولی شاید در آغازِ دیدنِ یک پس‌زمینه از موج‌های گرانشی باشیم.»
آشکارسازی موج‌های گرانشی در سال ۲۰۱۵ یکی از بزرگ‌ترین رویدادهای اخترشناسی دهه‌ی گذشته بود. نظریه‌ی نسبیت عام اینشتین که یک سده پیش‌تر منتشر شده بود می‌گفت هنگامی که اجرام بزرگی مانند ستارگان نوترونی و سیاهچاله‌ها به هم برخورد می‌کنند، بافت فضازمان نوسان می‌کند و موج‌هایی پدید می‌آورد که تا فاصله‌های دور دریافت (حس) می‌شوند. ولی تا زمانی که آشکارسازهای پیچیده‌ای مانند لایگو در آمریکا و ویرگو در اروپا ساخته نشدند آشکارسازی این موج‌های نیرومند امکان‌پذیر نشد.
با این همه، هنوز پرسش‌هایی به جا مانده. فیزیکدانان این نظریه را پیش کشیده‌اند که مجموع موج‌هایی که توسط این رویدادهای سهمگین در درازنای روزگاران پدید آمده میتواند یک پس‌زمینه‌ی موج گرانشی آفریده باشد که پیوسته حضور دارد و در سرتاسر کیهان نفوذ می‌کند؛ چیزی که هنوز شناسایی و ردیابی نشده.
دیدنِ این سیگنال آشفته‌ای که از تپاخترهای میلی‌ثانیه‌ای دریافت می‌شود میتواند تنها گامی به سوی اثبات وجود این پس‌زمینه باشد.
تپاخترهای میلی‌ثانیه‌ای که بی‌اندازه چگالند و تنها به اندازه‌ی یک شهر هستند، همزمان با چرخش، سیگنال‌های رادیویی‌ای از قطب‌هایشان می‌گسیلند. بسامد این سیگنال به گونه‌ای باورنکردنی منظم است و حتی میتواند به عنوان گونه‌ای "ساعت کهکشانی" به کار رود و پدیده‌های دیگر را بر پایه‌ی آن زمان‌بندی کرد.
بر پایه‌ی رویکردی که نخستین بار در ژانویه‌ی ۲۰۲۱ توصیف شده بود، یک گروه از اخترشناسان به عنوان بخشی از پروژه‌ی "آرایه‌ی بین‌المللی زمان‌بندی تپ‌اختر" (ایپتا، IPTA)، جابجایی‌های شگفت‌انگیزی را در این سیگنال‌ها شناسایی کردند. به باور آنها، این آشفتگی میتواند دستاورد تداخلِ پس‌زمینه‌ی موج گرانشی باشد.
ولی این گروه درباره‌ی یافته‌ها محافظه‌کار نیز هستند و اذعان دارند که توضیح‌های احتمالی دیگر برای آنچه دیده‌اند باید کنار گذاشته شود. بوریس گونچاروف، دانشمند "آرایه‌ی زمان‌بندی تپ‌اخترِ پارکز" (پپتا، PPTA) که در این پژوهش همکاری داشت می‌گوید: «ما همچنین داریم بررسی می‌کنیم که این سیگنال چه چیزِ دیگری میتواند باشد.»«برای نمونه، شاید دستاوردِ نوفه‌ای (نویزی) باشد که در داده‌های تپاخترهای جداگانه وجود دارد و میتواند در بررسی ما به گونه‌ی نادرستی مدل‌سازی شده باشد.»
داده‌های ایپتا از ترکیب یافته‌های سه مجموعه داده‌ی جداگانه تشکیل شده که توسط آرایه‌ی زمان‌بندی تپ‌اختر اروپا (اِپتا، EPTA)، رصدخانه‌ی نانوهرتز آمریکای شمالی برای موج‌های گرانشی (نانوگرو، NANOGrav) و پپتا گردآوری شده‌اند.
این پژوهش در شماره‌ی چهارشنبه، ۱۲ ژانویه‌ی ماهنامه‌ی انجمن سلطنتی اخترشناسی منتشر شده است.
-------------------------------------------------
telegram.me/onestar_in_sevenskies
twitter.com/1star_7sky
facebook.com/1star7sky
واژه‌نامه:
منبع: اسپیس دات کام
