تلسکوپ جدیدی امواج گرانشی را ردیابی خواهد داد!!
اعتبار: دانشگاه موناش
یک تلسکوپ جدید که از دو آرایه یکسان در دو طرف سیاره تشکیل شده است، منابع امواج گرانشی را ردیابی خواهد کرد.
رصدگر گذرا نوری موج گرانشی (GOTO)، به رهبری دانشگاه وارویک، نشانگر عصر جدیدی از علم امواج گرانشی است. GOTO که در دو مکان پادپایال مستقر شده است تا آسمان را به طور کامل بپوشاند، برای یافتن سرنخ های نوری در مورد رویدادهای کیهانی خشونتآمیز آسمان را جستجو می کند که موجهایی را در بافت خود فضا ایجاد میکند.
GOTO زمانی آغاز شد که دانشگاه وارویک بریتانیا و دانشگاه موناش استرالیا می خواستند شکاف بین آشکارسازهای امواج گرانشی و سیگنال های الکترومغناطیسی را بررسی کنند. اکنون این همکاری بین المللی دارای 10 شریک است که شش نفر از آنها در بریتانیا هستند. GOTO 3.2 میلیون پوند بودجه از شورای تأسیسات علم و فناوری (STFC) برای استقرار این تسهیلات در مقیاس کامل دریافت کرده است.
پروفسور دانکن گالووی از دانشکده فیزیک و نجوم دانشگاه موناش گفت: «این کار واقعاً از منظر همکاری بینالمللی دلگرمکننده است که بریتانیا مایل است از این پروژه با تلسکوپهای جدیدی حمایت کند که قرار است در استرالیا ساخته شود.»
“سایت جدید پیشرفت عظیمی در شانس مشاهده همتایان آشکارسازی امواج گرانشی به ما میدهد. تشخیص سریع همتایان نوری یک عامل کلیدی در میزان یادگیری ما از آشکارسازی امواج گرانشی است. در چنین رویدادی برای اولین بار GW170817 در 11 ساعت شناسایی شد. اما شبکه GOTO ما میتواند در آسمان باشد و به طور مستقل محدوده را در عرض چند دقیقه مشاهده کند.”
امواج گرانشی که مدتها به عنوان محصول فرعی برخورد و ادغام غولهای کیهانی مانند ستارههای نوترونی و سیاهچالهها فرض میشد، سرانجام بهطور مستقیم توسط رصدخانه LIGO پیشرفته (رصدخانه امواج گرانشی تداخل سنجی لیزری) در سال 2015 شناسایی شدند.
از سال 2015، کشفهای بعدی زیادی انجام شده است، اما از آنجایی که رصدخانههایی مانند LIGO تنها میتوانند اثرات موج گرانشی را در حین عبور از بخش محلی فضا-زمان اندازهگیری کنند، ردیابی نقطه مبدا منبع میتواند دشوار باشد.
GOTO برای پر کردن این شکاف رصدی با جستجوی سیگنالهای نوری در طیف الکترومغناطیسی طراحی شده است که ممکن است منبع GW را برای مکانیابی سریع منبع و استفاده از آن اطلاعات برای هدایت ناوگانی از تلسکوپها، ماهوارهها و ابزارها نشان دهد.
از آنجایی که بیشتر سیگنالهای GW شامل ادغام اجسام پرجرم است، این نشانههای «بصری» بسیار زودگذر هستند و باید در سریعترین زمان ممکن مکانیابی شوند، در این زمان است که GOTO وارد عمل میشود. ایده این است که GOTO بهعنوان واسطهای بین مواردی مانند LIGO، که حضور یک رویداد موج گرانشی را تشخیص میدهد و رصدخانههای چند طول موجی قابل هدفگیری که میتوانند منبع نوری رویداد را مطالعه کنند.
پروفسور دنی استیگز از دانشگاه وارویک، محقق اصلی GOTO، گفت: “در سرتاسر جهان ناوگانهایی از تلسکوپها وجود دارد که در هنگام شناسایی امواج گرانشی به سمت آسمان نگاه میکنند تا اطلاعات بیشتری در مورد منبع پیدا کنند. اما همانطور که آشکارسازهای امواج گرانشی قادر به تشخیص دقیق این امواج نیستند، این تلسکوپها نمیدانند به کجا نگاه کنند.
پس از آزمایش موفقیت آمیز یک سیستم نمونه اولیه در لا پالما، در جزایر قناری اسپانیا، این پروژه در حال استقرار یک ابزار بسیار توسعه یافته و نسل دوم است.
دو سیستم نصب تلسکوپ، که هر کدام از هشت تلسکوپ 40 سانتیمتری (16 اینچی) تشکیل شدهاند، اکنون در لا پالما فعال هستند. در مجموع، این 16 تلسکوپ میدان دید بسیار بزرگی را با 800 میلیون پیکسل در سراسر حسگرهای دیجیتال خود پوشش میدهند و به آرایه این امکان را میدهند که هر چند شب یک بار آسمان مرئی را رصد کنند.
این سیستمهای رباتیک بهطور مستقل عمل میکنند و به طور مداوم در آسمان گشتزنی میکنند، اما همچنین بر روی رویدادها یا مناطق خاصی از آسمان در پاسخ به هشدارهای مربوط به رویدادهای موج گرانشی بالقوه تمرکز میکنند.
پروفسور استیگز ادامه داد: “اعطای 3.2 میلیون پوند بودجه STFC برای اینکه به ما اجازه دهد تا GOTO را بسازیم، بسیار مهم بود که آرایههایی از تلسکوپهای نوری میدان گسترده در حداقل دو مکان بتوانند آسمان را به طور منظم و سریع جستجو کنند.
“این امر به GOTO اجازه میدهد تا آن پیوند بسیار مورد نیاز را فراهم کند تا اهداف را برای تلسکوپهای بزرگتر فراهم کند.”
به موازات آن، تیم در حال آماده سازی سایتی در رصدخانه سایدینگ اسپرینگ استرالیا است که شامل همان سیستم تلسکوپ 16 دو پایه ای است که نصب لا پالما دارد.
برنامه این است که هر دو سایت در سال جاری عملیاتی شوند تا برای اجرای رصد بعدی آشکارسازهای امواج گرانشی LIGO/Virgo در سال 2023 آماده شوند.
جستجوی نوری برای رویدادهای امواج گرانشی گام بعدی در تکامل نجوم امواج گرانشی است. که قبلاً یک بار تجربه شده است، اما با کمک GOTO باید بسیار آسانتر شود.
اگر ستارهشناسان بتوانند همتایان متقاعد کننده سیگنالهای امواج گرانشی را پیدا کنند، اندازهگیری فواصل، توصیف منابع، مطالعه تکامل آنها و تعیین محیطهایی امکان پذیر خواهد بود که در آنها شکل گرفتهاند.
ترجمه: سارا سیدحاتمی
منبع:
New telescope to detect gravitational wave events
by Silvia Dropulich, Monash University AUGUST 1, 2022
https://phys.org/news/2022-07-telescope-gravitational-events.html