نتایج یک جستجوی جامع برای پس‌زمینه امواج گرانشی با فرکانس فوق‌العاده کم توسط یک تیم بین‌المللی از ستاره‌شناسان از جمله دانشمندان مؤسسه نجوم امواج گرانشی در دانشگاه بیرمنگام جمع آوری شده است.
این امواج در مقیاس سال نوری که نتیجه نظریه نسبیت عام انیشتین می باشد، در تمام فضا-زمان نفوذ می کند و می تواند از ادغام عظیم ترین سیاهچاله های جهان یا از رویدادهایی که بلافاصله پس از تشکیل کیهان در بیگ بنگ رخ می دهند، منشأ بگیرند. لازم به ذکر است عنوان شود، دانشمندان چندین دهه است که در جستجوی شواهد قطعی این سیگنال ها بوده اند.
آرایه زمان‌بندی بین‌المللی تپ‌اختر (IPTA) با همکاری چندین اخترفیزیک از سراسر جهان ، اخیراً جستجوی خود را برای امواج گرانشی در جدیدترین داده‌های رسمی ارائه شده که به عنوان انتشار داده 2 (DR2) شناخته می‌شود، تکمیل کرد.
این مجموعه داده، شامل داده‌های زمان‌بندی دقیق از تپ‌اخترهای 65 میلی‌ثانیه‌ای است - بقایای ستاره‌ای که صدها بار در ثانیه می‌چرخند، پرتوهای باریک گسترده‌ای از امواج رادیویی که به دلیل چرخش به صورت پالس ظاهر می‌شوند - که از ترکیب مجموعه داده‌های مستقل از سه پایه IPTA به دست می‌آید.
این داده‌های ترکیبی، شواهد قوی برای یک سیگنال فرکانس فوق‌العاده پایین را نشان می‌دهند که توسط بسیاری از تپ‌اخترها در داده‌های ترکیبی شناسایی شده است. ویژگی‌های این سیگنال مشترک در میان تپ اخترها با آنچه که از یک موج گرانشی «پس‌زمینه» انتظار می‌رود، مطابقت دارد.
پس‌زمینه موج گرانشی توسط سیگنال‌های امواج گرانشی مختلف که از جمعیت کیهانی سیاهچالههای دوتایی پرجرم ساطع می‌شوند. (بدین معنی که دو سیاهچاله پرجرم که به دور یکدیگر می‌چرخند و در نهایت با هم ادغام می‌شوند) تشکیل می‌شود، چیزی شبیه به نویز پس‌زمینه، ناشی از صداهای همپوشانی فراوان در یک فضای شلوغ.
این نتیجه ظهور تدریجی، در سیگنال‌های مشابهی که در مجموعه داده‌های مجزا همکاری‌های زمان‌بندی تپ‌اخترهای شرکت‌کننده در چند سال گذشته یافت شده‌اند، را تقویت میکند.
پروفسور آلبرتو وکیو، مدیر مؤسسه نجوم امواج گرانشی در دانشگاه بیرمنگام و عضو EPTA، میگوید: «تشخیص امواج گرانشی از جمعیتی از سیاهچالههای دوتایی عظیم یا از یک منبع کیهانی دیگر، بینش‌های بی‌سابقه‌ای را به ما می‌دهد.به نحوی امواج گرانشی چگونگی شکل گیری و رشد کهکشان ها یا فرآیندهای کیهانی در حال وقوع در جهان ابتدایی را ترسیم میکند».البته برای رسیدن به این هدف به یک تلاش بین المللی بزرگ در مقیاس IPTA نیاز است و چند سال آینده می تواند عصر طلایی را برای این اکتشافات جهان به ارمغان آورد.
دکتر سیوان چن، یکی از اعضای EPTA و NANOGrav و رهبر IPTA می گوید: «این یک سیگنال بسیار هیجان انگیز است! اگرچه ما هنوز شواهد قطعی نداریم، اما ممکن است شروع به تشخیص پس زمینه امواج گرانشی کنیم.»
دکتر بوریس گونچاروف از PPTA در مورد تفسیرهای احتمالی چنین سیگنال های رایج هشدار می دهد و میگوید: «ما همچنین در حال بررسی این موضوع هستیم که این سیگنال چه چیز دیگری می تواند باشد. به عنوان مثال، شاید ممکن است ناشی از نویز باشد که در داده های تپ اخترهای منفرد وجود دارد که ممکن است دارای نویز باشند. »
برای شناسایی پس‌زمینه موج گرانشی به‌عنوان منشأ این سیگنال با فرکانس بسیار پایین، IPTA باید همبستگی‌های فضایی بین تپ‌اخترها را نیز تشخیص دهد. این بدان معنی است که هر جفت تپ اختر بسته به جدایی آنها در آسمان، باید به روشی بسیار خاص به امواج گرانشی پاسخ دهند.
با توجه به آخرین نتایج منتشر شده از گروه های فردی که اکنون همه به وضوح می توانند سیگنال مشترک را بازیابی کنند، IPTA نسبت به آنچه که پس از ترکیب آنها با IPTA Data Release 3 می توان به دست آورد خوشبین است. کار بر روی این انتشار داده های جدید که در حال حاضر ادامه دارد، ادامه دارد. حداقل شامل مجموعه داده های به روز شده از چهار PTA تشکیل دهنده IPTA است. انتظار می‌رود که تجزیه و تحلیل مجموعه داده‌های DR3 در چند سال آینده به پایان برسد.
دکتر مائورا مک لافلین از همکاری NANOGrav میگوید: «اگر سیگنالی که در حال حاضر می‌بینیم اولین اشاره به پس‌زمینه موج گرانشی باشد، پس بر اساس شبیه‌سازی‌هایمان، این امکان وجود دارد که اندازه‌گیری‌های قطعی‌تری از همبستگی‌های فضایی لازم برای نتیجه‌گیری قطعی داشته باشیم. منشاء سیگنال مشترک را در آینده نزدیک شناسایی کنید.»
های فن تک از شما دعوت می کند نظرات خود را در مورد این مقاله به اشتراک بگذارید