اخترشناسان نور برخورد دو سیاهچاله را شناسایی کردند قسمت | کیهان شناسی و فیزیک
اخترشناسان نور برخورد دو سیاهچاله را شناسایی کردند
قسمت دوم و پایانی
لایگو چطور برخورد سیاهچاله‌ها را شناسایی می‌کند؟
هر دو آزمایشات لایگو و ویرگو متشکل از دو بازوی ۴ کیلومتری هستند. این آشکارسازها پرتو لیزری شلیک کرده و به دو قسمت تقسیم می‌شوند. یکی از این قسمت‌ها به درون لوله‌ای ۴ کیلومتری به سمت پایین و قسمت دیگر به درون لوله‌ای یکسان و عمودی فرستاده می‌شود. این پرتوها از آینه‌ای به آینه دیگر جهیده و سپس در نزدیکی پرتابگر اصلی ادغام می‌شوند. وقتی همه چیز آرام باشد، امواج نور با طولی یکسان بازگشته و آرایش آنها به گونه‌ای خواهد بود که یکدیگر را خنثی می‌کنند.
اما وقتی یک موج گرانشی به زمین برخورد می‌کند، فضا-زمان را پیچ و تاب داده و به مدت کوتاهی یکی از لوله‌ها نسبت به دیگری کوتاه‌تر می‌شود. این خمیدگی کش آمدن و فشرده شدن آهنگین تا زمان رد شدن موج ادامه دارد. وقتی این اتفاق افتاد، دو موج نور طولی یکسان نداشته و ادغام نخواهند شد، بنابراین یکدیگر را خنثی نمی‌کنند. این باعث می‌شود آشکارساز فلش ناگهانی نور را ثبت کند.
در نتیجه محاسبهٔ تغییرات میزان نور به فیزیکدانان کمک می‌کند امواج گرانشی که از زمین رد می‌شوند را شناسایی و رصد کنند. رصدخانه‌ها به همین شکل ادغام دو ستارهٔ نوترونی را در اکتبر ۲۰۱۷ شناسایی کردند؛ همچنین پدیده‌ای که به عقیدهٔ محققان، بلعیدن یک ستارهٔ نوترونی توسط یک سیاهچاله در ماه اوت ۲۰۱۹ بود، شناسایی شد. به طور کل، رصدخانه‌ها به احتمال بیش از ۳۰ بار موفق به شناسایی موج‌های گرانشی شده‌اند.
یک رصدخانهٔ جدید امواج گرانشی راه‌اندازی خواهد شد
وقتی یک رصدخانهٔ امواج گرانشی دیگری به نام آشکارساز امواج گرانشی کامیوکا یا به اختصار “کاگرا(KAGRA)” شروع به کار کند، دانشمندان انتظار دیدن اکتشافات این چنینی بیشتری را در سال‌های آتی دارند. به کمک کاگرا، لایگو و ویرگو، دانشمندان قصد دارند محل دقیق‌تر برخوردهای بزرگ را با دقتی سه برابر بیشتر شناسایی کنند. این اتفاق می‌تواند کار تلسکوپ‌ها را برای تأیید برخوردهای دارای امواج گرانشی و همچنین رصد نور آنها راحت‌تر کند.
“ویکی کالوگرا” اخترفیزیکدان دانشگاه نورث وسترن و پروژهٔ لایگو، پیش‌تر گفته بود که این شبکهٔ جدید جهانی می‌تواند تا ۱۰۰ برخورد در سال را شناسایی کند. با شناسایی هر چه بیشتر برخوردها با دقتی بالاتر توسط این شبکهٔ جهانی، دانشمندان قادر خواهند بود تا اطلاعات بیشتری در مورد ادغام‌های عظیم کسب کنند.
