دانشمندان برای اولین بار امواج گرانشی زمینه را شناسایی کردند

گروهی بین‌المللی از دانشمندان به کشف پیشگامانه‌ای دست یافته‌اند که وجود امواج گرانشی را تایید می‌کند؛ پدیده‌ی اسرارآمیزی که آلبرت انیشتین برای اولین بار بیش از یک قرن پیش پیش‌بینی کرده بود.

به‌گزارش اسپیس‌دات‌کام، گزارش اخیر که روز پنجشنبه منتشر شد، می‌گوید اخترفیزیکدانان توانسته‌اند صدای امواج گرانشی کم‌بسامد را بشنوند. این امواج نوسان‌هایی در بافت جهان هستند که دراثر جابه‌جایی اجرام عظیم و برخورد آن‌ها با یکدیگر در فضا به‌وجود می‌آیند.

مانورا مک‌لافلین، از مدیران کارگروه تحقیقات مشترک نانوگراو که نتایج جدید را در نشریه استروفیزیکال ژورنال لترز منتشر کرده است، می‌گوید: «این واقعاً برای اولین بار است که شواهدی از چنین حرکت بزرگ‌مقیاسی در جهان داریم.»

امواج گرانشی مورد بحث که در بسامدهای پایین شناسایی می‌شوند، همهمه‌ی کیهانی زمینه‌ای را پدید می‌آورند که در سرتاسر جهان منتشر می‌شود. پژوهش اخیر نشان می‌دهد که فضا مملو از این امواجی است که در دوره‌های طولانی نوسان می‌کنند و عمدتاً از جفت سیاه‌چاله‌های کلان‌جرمِ درحال ادغام با یکدیگر سرچشمه می‌گیرند.

آلبرت انیشتین وجود امواج گرانشی یا امواج شکل‌گرفته در فضازمان را در سال ۱۹۱۶ به‌عنوان ضمیمه‌ی نظریه‌ی انقلابی نسبیت عام خود پیشنهاد کرد. این نظریه‌ی معروف، گرانش را به‌عنوان اعوجاج فضا و زمان که دراثر ماده پدید می‌آید، توصیف می‌کند.

بااین‌حال وجود امواج گرانشی تا یک قرن بعد اثبات نشد. در سال ۲۰۱۶، دانشمندان با اتکا به شواهد غیرمستقیم جمع‌آوری‌شده از دهه‌ی ۱۹۷۰ به بعد، امواج گرانشی را به‌طور مستقیم شناسایی کردند. پژوهش اخیر تا حد زیادی بر تپ‌اخترهای واقع در راه شیری تکیه داشت؛ اجرامی که بقایای بسیار متراکم ستارگان منفجرشده هستند که با سرعت‌های خارق‌العاده می‌چرخند.

جف هازبون، اخترفیزیکدان از ایالت اورگن آمریکا و نویسنده‌ی اصلی یکی از مقاله‌های منتشرشده‌ی اخیر می‌گوید: «امواج گرانشی به‌وسیله‌ی اجرام متراکم نجومی در جهان ما که معمولاً درحال چرخش به دور یکدیگر هستند، تولید می‌شوند. همان‌طور که این امواج در فضا حرکت می‌کنند، به‌طور فیزیکی بافت فضازمان را کشیده و فشرده می‌کنند.»

داده‌های گزارش اخیر از سوی مرکز فیزیک پیشرفته در رصدخانه نانوهرتز آمریکای شمالی برای امواج گرانشی که بیش از ۱۹۰ دانشمند از ایالات متحده و کانادا در آن مشغول به فعالیت هستند، در مدت ۱۵ سال جمع‌آوری شده است.

دانشمندان، امواج گرانشی زمینه‌ی جهان را به هیاهوی گردهمایی بزرگی تشبیه می‌کنند که در آن، صداهای فردی تشخیص‌پذیر نیستند.

کشف اخیر، هفت سال پس از شناسایی اولیه‌ی امواج گرانشی ایجادشده به‌وسیله‌ی دو سیاه‌چاله‌ی دوردست حاصل شده است. حرکت سیاه‌چاله‌ها و دیگر اجرام پرجرم می‌تواند این امواج را به‌وجود آورد. تحقیقات قبلی با استفاده از رصدخانه امواج گرانشی تداخل‌سنج لیزری (لایگو) انجام شده بود.

به‌گفته‌ی هازبون: «ما اکنون شواهد قانع‌کننده‌ای از همهمه‌ی امواج گرانشی در یک محدوده‌ی فرکانسی داریم. این فرکانس‌ها درمقایسه با نمونه‌های شناسایی‌شده به‌وسیله‌ی لایگو، درحدود ۱۰ میلیارد تا یک تریلیون بار کوچک‌تر هستند و طول موج‌هایی دارند که چندین سال نوری را دربرمی‌گیرند.

هازبون همچنین افزود: «ساده‌ترین توضیح برای این امواج گرانشی، شامل مجموعه‌ای از جفت سیاه‌چاله‌های بسیار کلان‌جرم است که در محله کیهانی ما به‌دور یکدیگر می‌چرخند. بااین‌حال، توضیحات جایگزین می‌تواند شامل قلمروهای جدید و هیجان‌انگیزی از فیزیک باشد که به مراحل اولیه‌ی کیهان، اندکی پس از بیگ‌بنگ در تقریبا ۱۳٫۸ میلیارد سال پیش مرتبط هستند.»