مشاهده دومین موج گرانشی از برخورد دو سیاه‌چاله

به گزارش گروه علم و فناوری آنا به نقل از ScienceAlert، موج گرانشی موجی است که توسط میدان‌های گرانشی تولید می‌شود و اینشتین در سال ۱۹۱۶، وجود آن را در قالب نظریه «نسبیت عام» پیشگویی کرده بود. نظریه نسبیت عام مجموعه‌ای از معادلات ریاضی است که در آن پدیده فضا-زمان و جاذبه که تا آن زمان با فرمول‌های مکانیکی نیوتون یا «نیرو» توضیح داده می‌شد، به شکل یک «خمیدگی» توضیح داده می‌شود.

فرضیه نسبیت می‌گوید که یک جرم با چگالی بسیار بالا مثل خورشید، می‌تواند شکل نور در اطراف خودش را تغییر دهد و مسیر نور را خم کند. براساس نسبیت عام، جرم می‌تواند فضا-زمان را خمیده کند و در نتیجه میدان گرانشی‌ای بسازد که می‌تواند نور را منحرف کند. موج‌های گرانشی به‌وجود آمده بر اثر این میدان گرانشی در سراسر گیتی پراکنده می‌شوند.

با اینکه این نظریه از نظر تئوری به اثبات رسیده بود اما از نظر عملی امکان دیدن آن برای دانشمندان وجود نداشت. برای دیدن این موج‌های گرانشی، دو جسم بسیار عظیم باید با سرعت حرکت کنند. محققان پیش‌بینی کرده بودند که اگر دو سیاه‌چاله فضایی با هم برخورد کنند، امکان به‌وجود آمدن و رصد چنین امواجی وجود خواهد داشت اما هیچ‌کس نمی‌دانست این اتفاق آیا ممکن است یا هر چند وقت یکبار ممکن است اتفاق بیفتد.

دانشمندان دو دستگاه برای رصد کردن این امواج ساخته بودند. این دستگاه‌های دریافت‌کننده که LIGO نامیده می‌شوند، در دو ایالت واشینگتن و لوییزیانا در آمریکا واقع‌اند. این دستگاه‌ها که هر کدام یک تونل به شکل حرف L به طول نزدیک به پنج کیلومتر را شامل می‌شوند، در سال ۱۹۹۹ ساخته شدند. اما اولین بار در سال ۲۰۱۵ موفق به دریافت این امواج شدند و خبر آن برای اولین بار در اوایل سال ۲۰۱۶ اعلام شد.

دریافت اولین امواج گرانشی در زمستان سال گذشته نقطه عطفی در کشفیات فیزیک و ستاره‌شناسی به حساب می‌آمد که نتایج دهه‌ها تلاش دانشمندان بود.

محققان اعلام کردند که برای دومین بار موفق به دریافت این امواج شدند که از ادغام دو سیاه‌چاله در 1/4 میلیارد سال گذشته به وجود آمده بود.

شیلا رووان، یکی از اعضای گروه کشف این موج می‌گوید: «ما از این مشاهده دوم دریافتیم که یافته‌های انجام شده توسط ماشین LIGO به ما اجازه می‌دهد که به برخی سوالات کلیدی در خصوص گرانش و ستاره‌شناسی پاسخ دهیم. برخی از رموزی که باید به آنها پاسخ دهیم شامل این است که اصلا چطور سیستم سیاه‌چاله‌ها شکل می‌پذیرد. در آینده ما با مطالعه تاریخ جهان سعی می‌کنیم به پاسخ این پرسش‌ها برسیم».

آلبرت لازارینی، از موسسه پلی‌تکنیک کالیفرنیا، می‌گوید که ماشین‌های LIGO به ما اجازه مطالعه بخشی از «تاریک‌ترین» و در این حال جذاب‌ترین پدیده‌های جهان هستی را می‌دهد.

این روش دانشمندان را قادر می‌سازد جهان‌هایی تازه را رصد کنند که به روش‌های متدوال تجربه آنها میسر نیست؛ دنیاهایی مثل سیاه‌چاله‌ها که هم نور و هم ماده را در خود می‌بلعند.