بیگ بنگ: آخرین نتایج تداخل‌سنج لیزری لیزا نشان می‌دهد فن‌آوری‌ ماهواره‌ به شرایط لازم برای قرار دادن آشکارساز امواج گرانشی در فضا رسیده است.

به گزارش بیگ بنگ به نقل از انجمن فیزیک ایران، در حالی که رصدخانه‌های زمینی لایگو (LIGO) و ویرگو (Virgo) همه توجهات را به سمت خود جلب کرده‌اند، پژوهش‌گران به آرامی در حال جابه‌جا کردن مرز‌های فن‌آوری‌های خود در زمینه آشکارسازی امواج گرانشی بوده و در این حوزه پای خود را به داخل فضا گذاشته‌اند. در سال 2015، سازمان فضایی اروپا تداخل‌سنج لیزری لیزا، LPF (LISA Pathfinder) را پرتاب کرد.

آنتن فضایی تداخل‌سنج لیزری-لیزا (LISA) فضاپیمایی است که با هدف نشان دادن فن‌آوری رصد‌خانه مستقر در فضا برای آشکارسازی امواج‌ گرانشی آغاز به کار کرد. این دستگاه بعد از اولین آزمایش‌هایش در سال 2016، هم‌اکنون آخرین نتایج خود را گزارش کرده است. آزمایش‌های انجام‌شده درون این فضاپیما که در حال حاضر غیرفعال است، نشان می‌دهد شتاب دو جرم در حال سقوط آزاد را با دقت مورد نیاز برای لیزا قابل اندازه‌گیری است.

لیزا با اندازه‌گیری میزان زیاد و کم شدن فاصله میان دو جسم در حال سقوط آزاد، که در دو ماهواره جدا قرار داده شده‌اند، امواج گرانشی را مشاهده و رصد خواهد کرد. برای این‌گونه اندازه‌گیری‌ها لازم است دو جسم آزمون تقریباً در سقوط آزاد کامل باشند و هیچ نیروی داخلی یا خارجی به جز گرانش بر آنها وارد نیاید. بعد از آزمایش‌های سال 2016، گروه تداخل‌سنج لیزری لیزا مجموعه‌ای از تغییرات و بهینه‌سازی‌ها را در تجهیزات خود پیاده کردند تا تمام نیروهای کاذبی را که ممکن است به جسم‌ها وارد شود، حذف کنند. برای مثال آن‌ها روش‌هایی برای کاهش فشار گاز پیرامون جسم‌ها، که می‌تواند نیروی چسبندگی ایجاد کند، یافتند.

همچنین راهی برای حذف تأثیر نیروی اینرسی حاصل از چرخش ماهواره پیدا کردند. در نتیجه، با توجه به نتایج به دست آمده در سال 2016، حساسیت اندازه‌گیری شتاب توسط تداخل‌سنج لیزری لیزا، برای بازه فرکانسی که لیزا طبق طراحی در آن کار می‌کند، به بیش از 3 برابر افزایش یافته است. این نتایج از خبرهای خوبی برای لزا حکایت می‌کند، اینکه به امواج گرانشی در فرکانس‌های پایین‌تر از آنچه قبلاً آشکارسازی می‌کرد، حساس خواهد بود. امواج با این فرکانس‌های پایین می‌توانند در اثر ادغام سیاه‌چاله‌های عظیم‌ و شاید بسط و تورم ِ جهان اولیه ایجاد شوند. این مقاله در Physical Review Letters چاپ شده است.

سایت علمی بیگ بنگ / منبع: physics.aps.org