تلسکوپهای پرتو گاما ممکن است به دانشمندان کمک کنند تا امواج گرانشی بیشتری را تشخیص دهند!!

تصویر هنری از تلسکوپ فضایی فرمی در حال تشخیص پرتوهای گاما منتشر شده توسط تپ‌اخترها. (اعتبار تصویر: Daniëlle Futselaar/MPIfR (artsource.nl))

تحقیقات جدید نشان می‌دهد تلسکوپ‌هایی که جهان را در پر انرژی‌ترین شکل نور رصد می‌کنند، ممکن است به دانشمندان در تشخیص «اثر انگشت» امواج گرانشی کمک کنند.

امواج گرانشی زمانی شکل می‌گیرند که اجرام پرجرمی مانند سیاه‌چاله‌ها با هم برخورد می‌کنند و موج‌هایی در فضا-زمان ایجاد می‌کنند. اگرچه رصدخانه‌های امواج گرانشی کنونی، مانند رصدخانه امواج گرانشی تداخل‌سنج لیزری (LIGO) و تداخل‌سنج Virgo، می‌توانند برخوردهای شدیدی را تشخیص دهند که منجر به امواج گرانشی می‌شوند، این رصدخانه‌ها می‌توانند تنها یکی از آن رویدادها را اغلب با فاصله چند ماه از یکدیگر در یک زمان مشاهده کنند.

اما ممکن است راه دیگری برای یافتن امواج گرانشی وجود داشته باشد: جستجوی اثر انگشت آنها در تپ اخترها، ستارگان نوترونی که به سرعت در حال چرخش هستند و در فواصل زمانی منظم می‌تپند.

اکنون، محققان فکر می‌کنند که به لطف مشاهدات تلسکوپ فضایی پرتو گامای فرمی ناسا که جهان را در پرتوهای گاما، پرانرژی‌ترین شکل نور، رصد می‌کند، در یک مطالعه جدید، مسیر رسیدن به این هدف را روشن کرده‌اند.

متیو کر، یکی از رهبران این مطالعه، فیزیکدان آزمایشگاه تحقیقاتی نیروی دریایی ایالات متحده، در بیانیه‌ای گفت: ما از اینکه چقدر در یافتن انواع تپ اخترهایی که برای جستجوی این امواج گرانشی نیاز داریم شگفت زده شده‌ایم(بیش از 100 تا کنون)!

تپ‌اخترها در فواصل بسیار دقیقی می‌چرخند و دانشمندان به لطف پرتوهایی که تپ اخترها ساطع می‌کنند، می توانند این فواصل را از زمین ردیابی کنند. همانطور که امواج گرانشی روی یک تپ‌اختر اثر می‌گذارند، ممکن است به طور نامحسوس زمان تپش تپ اخترها را تغییر دهند و اخترفیزیکدانان فکر می‌کنند که می توانند آن تغییرات ظریف را مشاهده کنند و بنابراین امواج گرانشی ایجاد کننده آنها را ردیابی کنند.

به طور سنتی، ستاره‌شناسان تپ اخترها را با استفاده از تلسکوپهای رادیویی برای جست و جوی آسمان برای یافتن امواج رادیویی پیدا می‌کنند. اما گاز و غباری که کیهان را پر می‌کند با امواج رادیویی سر سازگاری ندارد. بسیاری از آنها در مسیر جذب می‌شوند.

در مقابل، پرتوهای گاما بالاترین انرژی در بین هر موجی در طیف الکترومغناطیسی هستند، به این معنی که از آن عبور خواهند کرد. اما تا این مطالعه جدید، اخترفیزیکدانان هرگز واقعاً از پرتوهای گاما برای ردیابی تپ اخترها استفاده نکرده بودند. نتایج ممکن است به این معنی باشد که یک راه جدید و قدرتمندتر برای یافتن تپ‌اخترها و به نوبه خود، تشخیص امواج گرانشی وجود دارد و محققان امیدوارند که پیشرفت‌های آینده این روش‌های تشخیص را حساس‌تر کند.

ترجمه: سارا سیدحاتمی

منبع:

Gamma-ray telescopes may help scientists catch more gravitational waves

By Rahul Rao 

https://www.space.com/gravitational-wave-detection-with-gamma-ray-pulsars