بیگ بنگ: در ماه فوریه ۲۰۱۶، فیزیکدانان با اعلام خبر اولین شواهد مستقیم از امواج گرانشی که اینشتین بیش از ۱۰۰ سال قبل، پیش بینی کرده بود در جهان غوغایی به پا کردند. یک دستاورد بزرگ بود- از آن دستاوردهایی که اگر شما جزو افرادی بودید که روی آن کار میکردید حتما تتوی آن را روی بازوی خود خالکوبی می کردید.
به گزارش بیگ بنگ، اما اکنون دانشمندان می خواهند از این فراتر روند. آنها می خواهند حدود ۱.۳ میلیارد دلار برای ساخت رصدخانه جدید فضایی و قرار دادن آن در مدار تا سال ۲۰۲۹ هزینه صرف کنند، به طوری که می توانیم امواج گرانشی نزدیک تر به منبع انتشار آنها را تشخیص دهیم. چرا این مقدار پول کلان برای مطالعه امواج گرانشی در فضا به جای مطالعه روی زمین ارزش دارد؟
خب، ردیابهای دوقلوی لیگو(رصدخانه تداخل سنج لیزری امواج گرانشی)، واقع در لوئیزیانا و واشنگتن، کار بزرگی در تشخیص اولین شواهد مستقیم از امواج گرانشی انجام دادند، اما با یک محدودیت بزرگ این کار صورت گرفت- آنها برای بررسی هر نقطه در نزدیکی منبع واقعی به اندازه کافی قدرتمند نبودند. ناسا توضیح می دهد که”در حال حاضر، رصدخانه های امواج گرانشی دید نسبتا تاری دارند” و افزود که دانشمندان لیگو تنها قادر به ردیابی منبع امواج گرانشی شناسایی شده در ۱۴ سپتامبر سال ۲۰۱۵ بودند که قوسی از آسمان با مساحت حدود ۶۰۰ درجه مربع را پوشش می داد که تقریبا حدود مساحت زاویه ای روی زمین بود که تمام ایالات متحده را در بر می گیرد.
با توجه به داده های جدید تلسکوپ فضایی پرتوی گامای فرمی ناسا، آن منطقه از آن زمان باریک شده است و این دقیقا اصل ماجراست- اگر می خواهیم به درستی به امواج گرانشی برسیم، باید به جایی که آنها زندگی می کنند برویم. و با توجه به یک گزارش جدید، آژانس فضایی اروپا(ESA) ماموریتی برای ساخت رصدخانه جدید امواج گرانشی در فضا پیشنهاد داد که نه تنها از لحاظ فنی امکان پذیر نیست – که همچنین گیج کننده هم هست. اخیرا سازمان فضایی اروپا، هیئتی از کارشناسان را برای انجام “بررسی سلامت عقلی” در مورد بیان این پروژه گمارده است، پروژه ای که انتظار می رود هزینه بیش از ۱ میلیارد یورو (۱.۳ میلیارد دلار) داشته باشد.
تیم مشورتی رصدخانه گرانشی را فراخواندند، کارشناسان اعلام کردند که هیچ مانع بزرگی در طرح پیشنهادی وجود ندارد و حتی تا آنجا پیش رفت که پیشنهاد دادند تاریخ راه اندازی آن از سال ۲۰۳۴ به ۲۰۲۹ جلوتر کشیده شود. لیزا نماینده نسل بعدی آشکارسازهای امواج گرانشی می باشد. این دستگاه در فضا مستقر خواهد شد. ۳ ماهواره به فضا فرستاده خواهد شد که تقریبا در فاصله ۵۰ میلیون کیلومتری زمین، در فضا مثلثی متساوی الاضلاع تشکیل خواهند داد. طول هر ضلع ۵ میلیون کیلومتر خواهد بود). هر ماهواره دو لیزر خواهد داشت که به آن اجازه می دهد پیوسته با دو ماهواره دیگر در ارتباط باشد. با اینکه هر لیزر، باریکه ای به قدرت تنها نیم وات شلیک می کند، تجهیزات نوری آنقدر حساسند که قادرند لرزش های ناشی از امواج گرانشی را با دقتی معادل یک تقسیم بر یک میلیارد تریلیون آشکار کنند. ( معادل حرکتی برابر یک صدم قطر یک اتم). دقت لیزا به قدری بالاست که باید بتواند امواج گرانشی تولد جهان را آشکار کند و ما را به یک تریلیونم ثانیه بعد از بیگ بنگ ببرد، همچنین می تواند امواج گرانشی عظیم کیهانی، مثل ادغام سیاهچاله‌ها یا برخورد ستاره‌های نوترونی را آشکار سازد.
رئیس این پژوهش مایکل پریمان گفت: « پس از اینکه گزارش را ارائه دادیم، گروه سازمان فضایی اروپا از این طرح استقبال کرد و گفت از لحاظ فنی امکان پذیر است، پس پولهایتان را کنار بگذارید. سپس روند نهایی نوشتن مطالب آن را طی کردیم، که سه ماهه سوم سال ۲۰۲۹ پیشنهاد شد، یعنی ۱۳ سال از هم اکنون» اکنون انتظار می رود که سازمان فضایی اروپا فراخوانی برای جامعه علمی صادر کند تا پیشنهاد دقیقی در هفته های آینده ارائه دهند. پس حقیقتا این رصدخانه فضایی برای تشخیص امواج در فضا-زمان ناشی از امواج گرانشی چه کاری انجام می دهد؟ دانشمندان این طرح پیشنهاد دادند که این رصدخانه باید همان روشی را برگزیند که لیگو اینجا در زمین انجام داد و تداخل لیزری نامیده می شود.
فیونا مک دونالد در ماه فوریه گذشته توضیح داد:« آزمایشگاه لیگو با لیزرهای قدرتمندی در انتها و ابتدای دو لوله ۴ کیلومتری کار می کند و اندازه گیری تغییرات فوق العاده کوچک در فضا-زمان را برای فیزیکدانان میسر می سازد. این نور لیزر در جلو و عقب با مجموعه ای از آینه ها تقویت می شود. هر موج کوچک در فضا-زمان، تغییرات زمانی کوچکی در نور این لیزر ایجاد می کند و آشکارسازهای لیگو قادرند آن را دریافت کنند.»
اساسا، سازمان فضایی اروپا، همان روش های مشابه را برای رصدخانه جدید استفاده می کند، اما این بار، لیزر در فضا شلیک می شود. یکی از چیزهایی که باعث می شود، کل ماموریت آژانس فضایی اروپا بیشتر امکان پذیر باشد؛ این واقعیت است که آنها هم اکنون ماهواره ای در مدار دارند که “کارهای تمرینی”این نوع آزمایش هایی که رصدخانه فضایی بزرگ تر نیاز به انجام دارد انجام می دهد. “آشکارساز لیزا” که در ۳ دسامبر ۲۰۱۵ پرتاب شد، مستقیما برای جستجوی امواج گرانشی نیست، اما چندین فناوری جدید که برای چنین ماموریتی مفید میباشد را تست می کند.
این آژانس در حال انجام آزمایش هایی در مدار است که برخی از تجهیزات مورد نیاز در رصدخانه موج گرانشی آینده را نشان خواهد داد. اما محققان امواج گرانشی نیز تحولات اضافی مهمی برآورد کرده اند که در حال حاضر باید برای روش لیزر درون فضا در اولویت قرار میگیرد. تنها زمان خواهد گفت که آیا سازمان فضایی اروپا، جمع آوری تمام منابع مالی را به موقع مدیریت خواهد کرد؟ اما ما مطمئنا خواهان آن هستیم. از آنجا که هر روز چنین ایده های بزرگ و دیوانه واری مانند قرار دادن کل یک رصدخانه در فضا مهر تایید”آره، اون شدنیه!” نمی خورد. بگذارید این ایده ی جذاب هدر نرود.
ترجمه: سپیده محمدزاده / سایت علمی بیگ بنگ
منابع: LISA , sciencealert.com
لینک کوتاه نوشته : https://bigbangpage.com/?p=48865
(۲۲ نفر , میانگین : ۴,۹۱ از ۵)
