سیاهچاله ها، رازهای کیهان را آشکار می سازند!

بیگ بنگ: نرجس ماوالوالا(Nergis Mavalvala)، پروفسور فیزیک در موسسه فناوری ماساچوست(MIT)، در مصاحبه ای از انفجار ستارگان، امواج گرانشی اینشتین و سیاهچاله ها، بلوک های سازنده ی کهکشان ها گفت.

BHنرجیس ماوالوالا فیزیکدان زن پاکستانی است که به همراه محققان دیگر توانست امواج گرانشی را صد سال پس از پیش بینی آلبرت اینشتین کشف کند. وی در این گفتگو هیجان خود از مشاهده سیگنال ارسال شده از برخورد دو سیاهچاله برای نخستین بار را توصیف می کند که این دو سیاهچاله در فاصله ۱٫۳ میلیارد سال نوری قرار داشتند.

در مورد حرفه و تخصصتان برایمان بگویید.

من یک فیزیکدان هستم و بر روی شناسایی امواج گرانشی کار می کنم. این مولفه ها، در واقع امواجی در ساختار فضا- زمان هستند و آلبرت اینشتین صد سال پیش در نظریه عمومی اش درباره نسبیت این امواج را پیش بینی کرد؛ با این حال فقط طی یک سال اخیر بوده که توانسته‌ایم آنها را مشاهده کنیم.

چه چیز خاصی درباره امواج گرانشی وجود دارد؟

آنچه امواج گرانشی را حیرت‌انگیز می‌ کند این است که آنها توسط اجرامی ساطع می شوند که ذاتا تاریک هستند مانند سیاهچاله ها. ما هرگز یک سیاهچاله را ندیده ایم چون تلسکوپ هایمان برای مشاهده نور طراحی و ساخته شده اند. همچنین هرگز برخورد سیاهچاله ها را مشاهده نکرده ایم اما با اندازه گیری امواجی که آن ها در یک برخورد ساطع می کنند، می توانیم سیاهچاله ها را مشاهده و چرخه حیات آن ها را درک کنیم.

زمانی که ستاره ها منحدم می شوند، به ستاره های نوترونی یا سیاهچاله ها تبدیل می شوند و زمانی که سوخت هسته ای شان تمام می شود، این موضوع باعث درخشش آن ها می شود؛ آنها سپس به دلیل کشش گرانشی خودشان از درون منفجر می شوند. خورشید نیز در نقطه‌ای این کار را انجام خواهد داد. این ستاره های نوترونی یا سیاهچاله ها دارای مقادیر عظیم گرانش هستند و بسیار متراکم اند. حالا دو سیاهچاله را در نظر بگیرد که به یکدیگر نزدیک می شوند، حول یکدیگر می چرخند و این بازی رقصان را با تصادمی بزرگ خاتمه می دهند. آنها امواجی را ساطع می کنند و ما می توانیم با استفاده از آشکار ساز لیگو(LIGO) این امواج را اندازه گیری کنیم.

نرجس ماوالوالا، فیزیکدان پاکستانی در موسسه فناوری ماساچوست

نرجس ماوالوالا، فیزیکدان پاکستانی در موسسه فناوری ماساچوست

شما چه هنگام برخورد دو سیاهچاله را مشاهده کردید؟

در ماه سپتامبر سال ۲۰۱۵، آشکارساز ما در لوئیزانیا سیگنال قوی را اندازه گرفت که نشان دهنده یک موج گرانشی در حال عبور بود و هفت میلی ثانیه بعد آشکارساز دوم در ایالت واشنگتن همان سیگنال را به عنوان موجی که از میان آن عبور می کرد، نمایش داد. مشاهده سیگنال را به یاد می‌آورم. این سیگنال از دو سیاهچاله نشات گرفته بود که حول یکدیگر می چرخیدند. جرم آن ها حدود ۳۰ برابر جرم خورشید بود اما عرض شان فقط ۱۵۰ کیلومتر بود که این رقم از لحاظ استانداردهای نجومی کوچک به شمار می آید. این در حالی است که شعاع خورشید ۷۰۰ هزار کیلومتر است.

حالا تصور کنید این سیاهچاله های بینهایت عظیم حول یکدیگر و تقریبا با سرعت نور گردش کنند. زمانی که دو سیاهچاله مورد مطالعه ما به یکدیگر برخورد کردند، انرژی بیشتر را در مقایسه با تمامی ستاره های درخشان آزاد کردند و این انرژی در شکل امواج گرانشی ساطع شد. ما تمامی این امواج را دیدیم و چون این سیاهچاله ها در فاصله ۱٫۳ میلیارد سال نوری از زمین بودند، در واقع رخدادی را مشاهده کردیم که ۱٫۳ میلیارد سال پیش اتفاق افتاده بود. من مدت ۲۵ سال است که روی امواج گرانشی کار می کنم و وقتی اولین بار در دوران لیسانس درباره شناسایی احتمالی آنها شنیدم، برایم بسیار غیرممکن و در عین حال کاملا محسور کننده بود.

آیا سیاهچاله ها خطرناک هستند؟

در صورتی که بیش از حد به آنها نزدیک شوید، خطرناکند. سیاهچاله هایی که ما مشاهده کردیم بیش از یک میلیارد سال نوری از زمین فاصله دارند بنابراین هیچ خطری برای منظومه شمسی ندارند. در واقع موضوعات نگران کننده دیگری وجود دارند که از آن میان می توان به رفتار انسان ها و بلایی که بر سر سیاره زمین می آورند، اشاره کرد. به طور مثال، احتمال برخورد یک سیارک با زمین در مقایسه با آسیب انسان ها به زمین بسیار کم است.

پس چرا نیاز داریم که ماهیت سیاهچاله ها را درک کنیم؟

سیاهچاله ها بلوک های سازنده و حیاتی ِ جهان ما هستند و ما دریافته ایم که در مرکز هر کهکشانی یک سیاهچاله غول پیکر وجود دارد که جرم آن یک میلیون یا حتی یک میلیارد برابر خورشید است. ما واقعا درباره سیاهچاله ها زیاد نمی دانیم اما در یک کهکشان زندگی می کنیم و باید برای درک آنها تلاش کنیم، زیرا آنها رازهای کیهان را آشکار می سازند. در واقع اکثر عناصر جدول تناوبی حین انفجار ستاره ها شکل گرفتند و همین رخداد هم است که یک سیاهچاله را به وجود می آورد. تمامی این موضوعات به یکدیگر مرتبط اند و درک آنها بخشی از پاسخ دادن به این سوال است که جهان ما از چه ساخته شده و از کجا آمده است؟

context_gravwaves_freeبزرگ ترین چالش در تحقیقات شما چه بوده است؟

ما با سه چالش عمده مواجه هستیم. یکی ساخت آشکارسازهایی است که بتوانند اندازه گیری های دقیق و مورد نیازمان را انجام دهند. امواج گرانشی موجب می شوند خود فضا-زمان کش بیاید و کوچک شود. حتی زمانی که این امواج از میان ما رد می شوند موجب می شوند که کشش بیاییم و کوتاه شویم اما به مقداری بسیار جزئی. آشکارساز  لیگو به شکل L است و هر یک از اضلاع آن چهار کیلومتر طول دارد.

بنابراین امکان مشاهده برخورد دو سیاهچاله برای نخستین بار وجود دارد و علاوه بر این امکان مشاهده دقت این اندازه ها هم وجود دارد. چالش دیگر، درک این موضوع است که سیگنال باید چه شکلی باشد و سومین چالش مشتق کردن سیگنال از داده های بسیار نویزدار است. تعدادی از سیگنال ها واضح و قوی هستند اما سیگنال های دیگر ضعیف هستند و ما به دنبال مشاهده تمامی آنها هستیم.

هدف بعدی تان چیست؟

ساخت آشکارسازهای بهتر و استفاده از فناوری های پیشرفته تر برای انجام اندازه گیری های حساس تر. ما در پاییز آینده به دنبال راه اندازی مجدد آشکارسازهایمان با هدف ارتقای حساسیت آنها برای مدت شش ماه هستیم و بر اساس تخمین هایمان، انتظار داریم پنج برخورد دیگر سیاهچاله ای را در طول این شش ماه مشاهده کنیم.

به عنوان یک فیزیکدان نجومی زن، وارد حوزه ای مردانه شده اید. شما همچنین در پاکستان بزرگ شده اید. از دیدگاه شما چه طور می توان زنان بیشتری را به حوزه ی اخترفیزیک جذب کرد؟

موضوع این بود که در هر محیطی که وارد می شدم، بیگانه بودم بنابراین متفاوت بودنم موجب می شد که راحت تر باشم. زمانی که به عنوان یک زن وارد یک سالن کنفرانس فیزیک شدم که صدها مرد در آن بودند، به این موضوع فکر نمی کردم چون به متفاوت بودن عادت داشتم. از لحاظ جذب کردن تعداد زنان بیشتر باید گفت که بزرگ ترین قدم، افزایش تعداد زنانی است که کار علمی انجام می دهند اما این در عمل آسان نیست. در واقع هر دانشمندی باید به افراد جوان نشان دهد که انجام کار علمی مفرح و مهیج است و این که او از انجام آن لذت می برد.

منبع: weforum.org ، ترجمه: شه تاو ناصری/سیناپرس


(23 نفر , میانگین : 4٫96 از 5)

لینک کوتاه مقاله : http://bigbangpage.com/?p=51842


توجه : هرگونه استفاده از این مطلب بدون ذکر نام 'سایت علمی بیگ بنگ' و لینک به این مقاله غیر قانونی و از لحاظ اخلاقی غیر انسانی می باشد، لطفا به حقوق مولف احترام بگذارید.

مطالب علمی مرتبط

۷ نظر

  1. سایوز گفت:

    کلا زنان با علم و دانش رابطه خوبی ندارند و نادرند زنانی که علاقه به علوم تجربی داشته باشند،

    • فریبا گفت:

      توی ایران که تعداد زنان تحصیلکرده دانشگاهی بیشتر از مردان است. منظورتان کجای عالم است که زنان با علم و دانش رابطه خوبی ندارند .

    • الهه گفت:

      متأسفانه نقش هایی که جامعه برای خانمها تعریف کرده معمولا باعث میشه از دنبال کردن علایقشون دست بکشن

    • مانی گفت:

      البته نسبت و رابطه زنان با تمامی علوم و دانشهای بشری نسبت یکسانی نیست درست است که زنان در عرصه های علم و دانش هرگز پیشتاز نبوده اند ولی با نظر الهه بیشتر موافقم که نقشی که مردان برای زنان مشخص کرده اند و محدودیتهای تحمیلی از سوی مردان از این لحاظ در انزوای زنان بسیار موثر بوده است والا هیچ مبنای علمی ثابت شده ای بر برتری عقلی و هوشی مردان نسبت به زنان وجود ندارد. ولی بعنوان یک استقرای کلی میتوان گفت زنان در علومی که نگاه بسیار کلی نگرانه به مسایل دارد نظیر فلسفه و نیز نظریه پردازیهای علمی مبتی بر منطق عقلی عملکرد و توانایی های محدودتری جهت درک و استدلال و استنتاج اینگونه مسایل به نسبت مردان دارند هر چند باز هم کلیت ندارد و استثنائاتی قطعا وجود دارد. در مقابل زنان در علومی مثل ریاضیات و علومی که نگاه جزئی نگر و موشکافانه و دقیق دارد نظیر حقوق و حتی سیاست عملکرد بهتری دارند هر چند به اندازه مردان عملگرا نیستند و ریسک پذیری کمتری دارند و در حیطه سیاست کمتر خود را در معرض آزمون قرار میدهند.

  2. ریحانه گفت:

    ممنون عالی بود

  3. h.shirazi گفت:

    سلام. .احتمال اینکه در یک سیاه چاله بزرگ که تمام هستی که از دید ما هستی است (چون تا جایی را ما توانستیم ببینیم) زندگی کنیم چقدر است؟ شاید بیرون این سیاه چاله عظیم که ما درون انیم زمینی بزرگتر و انسان هایی فراتر از ما باشند که توانایی ورود به این سیاه چاله عظیم را ندارند تا با ما که درون این سیاهچاله هستیم تماس بگیرن!!

پاسخ دهید

نشانی ایمیل شما منتشر نخواهد شد. بخش‌های موردنیاز علامت‌گذاری شده‌اند *