موج گرانشی چیست؟

موج گرانشی چیست؟ در این مقاله برآنیم تا در مورد موج گرانشی مباحثی را بیان کنیم. با ما همراه باشید.

بیشتر بخوانید: نیروی گرانش چیست؟

موج گرانشی عصر جدیدی در نجوم

امواج گرانشی موج‌هایی در بافت فضا-زمان هستند که در اثر شتاب اجسام عظیم ایجاد می‌شوند. آن‌ها برای اولین بار در نظریه نسبیت عام آلبرت اینشتین در سال 1916 پیش‌بینی شدند، اما تقریباً یک قرن طول کشید تا علم فیزیک مستقیماً آن‌ها را شناسایی کرد.

در سال 2015، رصدخانه امواج گرانشی تداخل‌سنج لیزری (LIGO) با تشخیص امواج گرانشی حاصل از برخورد دو سیاهچاله، تاریخ‌ساز شد. این امر، کشف عصر جدیدی را در نجوم بمگشود و ابزار جدیدی را برای مطالعه کیهان ارائه کرد.

چیستی موج گرانشی

امواج گرانشی با امواج الکترومغناطیسی مانند نور و امواج رادیویی که توسط ذرات باردار تولید می شوند متفاوت است. امواج گرانشی توسط اجرام پرشتابی مانند سیاهچاله‌ها، ستاره‌های نوترونی و ابرنواخترها تولید می‌شوند. وقتی این اجسام با هم برخورد می‌کنند یا با هم ادغام می‌شوند، امواجی در فضا-زمان ایجاد می‌کنند که با سرعت نور حرکت می‌کنند. این امواج بسیار ضعیف هستند و تشخیص آن‌ها دشوار است، زیرا فضا-زمان را تنها به اندازه کسری از قطر اتمی کشیده و فشرده می‌کنند.

آشکارسازی امواج گرانشی

آشکارسازهای LIGO از تداخل‌سنجی لیزری برای اندازه‌گیری این اعوجاج‌های کوچک در فضازمان استفاده می‌کنند. آشکارسازها از دو بازوی عمود بر هم تشکیل شده‌اند که هر کدام چهار کیلومتر طول دارند. یک پرتو لیزر به دو قسمت تقسیم شده و به هر بازو فرستاده می‌شود.

پرتوها قبل از ترکیب مجدد در درگاه خروجی آشکارساز بین آینه‌های انتهای بازوها پرش می‌کنند. اگر یک موج گرانشی از آشکارساز عبور کند، یک بازو کشیده می‌شود و دیگری کمی کوچک می‌شود و طول هر بازو نسبت به دیگری تغییر می‌کند. این تغییر به عنوان الگوی تداخل بین دو پرتو تشخیص داده می‌شود.

افق‌های جدید

کشف امواج گرانشی راه‌های جدیدی را برای مطالعه اخترفیزیک و کیهان‌شناسی باز کرده است. این روشی جدید برای رصد سیاهچاله‌ها، ستاره‌های نوترونی و دیگر اجرام عجیب و غریب که با تلسکوپ‌های سنتی قابل مشاهده نیستند، ارائه می‌کند. هم‌چنین به دانشمندان اجازه می‌دهد تا نظریه نسبیت عام اینشتین را در شرایط شدید که گرانش بسیار قوی است، آزمایش کنند.

آشکارساز LIGO از اولین کشف خود در سال 2015، چندین رویداد موج گرانشی دیگر را از ادغام سیاهچاله‌ها و برخورد ستاره‌های نوترونی شناسایی کرده است. این کشف‌ها بسیاری از پیش‌بینی‌های نسبیت عام را تأیید کرد و بینش جدیدی در مورد پدیده‌های اخترفیزیکی مانند سیستم‌های ستاره‌ای دوتایی و انفجارهای پرتو گاما ارائه کرد.

جمع‌بندی

تشخیص امواج گرانشی گام مهمی در درک ما از جهان است. فرصت‌های جدیدی را برای مطالعه اخترفیزیک و کیهان‌شناسی باز می‌کند و ابزار جدیدی برای مشاهده برخی از شدیدترین پدیده‌های طبیعت فراهم می‌کند. با پیشرفت فناوری، می‌توانیم در آینده منتظر اکتشافات هیجان‌انگیزتری در این زمینه باشیم.

در این مقاله درباره این که موج گرانشی چیست، مباحثی را مطرح کردیم. با سپاس از مطالعه شما.