Заминаи мавҷи ҷозиба (GWB): Пешрафт дар ошкоркунии мустақим

Мавҷи гравитатсионӣ бори аввал мустақиман дар соли 2015 пас аз як аср пешгӯии назарияи нисбияти Эйнштейн дар соли 1916 ошкор карда шуд. Аммо, басомади доимӣ ва паст. Ҷозиба-Замини мавҷӣ (GWB), ки дар саросари ҷаҳон мавҷуд аст коинот то хол бевосита ошкор карда нашудааст. Муҳаққиқони расадхонаи Наногертс Амрикои Шимолӣ барои Мавҷҳои гравитатсионӣ (NANOGrav) ба наздикӣ дар бораи ошкор шудани сигнали басомади паст, ки метавонад "Замини гравитатсионӣ-мавҷӣ (GWB)" бошад, хабар дод.   

Назарияи умумии нисбият, ки аз ҷониби Эйнштейн дар соли 1916 пешниҳод шуда буд, пешгӯӣ мекунад, ки рӯйдодҳои бузурги кайҳонӣ, ба монанди супернова ё якҷояшавии сӯрохиҳои сиёҳ бояд истеҳсол кунад мавҷҳои гравитатсионӣ ки ба воситаи он таргиб мекунанд Эволютсия. Замин бояд шуста шавад мавҷҳои гравитатсионӣ аз ҳама самтҳо ҳама вақт, аммо онҳо ошкор намешаванд, зеро онҳо то расидан ба замин хеле заиф мешаванд. Барои дарёфти мустақими мавҷҳои гравитатсионӣ тақрибан як аср лозим шуд, вақте ки дар соли 2015 дастаи LIGO-Virgo дар муайян кардани он муваффақ буд. мавҷҳои гравитатсионӣ дар натичаи якчоя шудани ду ба вучуд оварда шудааст сӯрохиҳои сиёҳ дар масофаи 1.3 миллиард соли нур аз Замин вокеъ аст ⁽¹⁾. Ин инчунин маънои онро дошт, ки мавҷҳои ошкоршуда дар бораи ҳодисаи кайҳонӣ, ки тақрибан 1.3 миллиард сол пеш рух дода буданд, маълумот медиҳанд.  

Аз замони ошкор шудани аввалин дар соли 2015 шумораи хуби мавҷҳои гравитация то ба имрӯз сабт шудааст. Аксари онҳо дар натиҷаи якҷояшавии ду нафар буданд сӯрохиҳои сиёҳ, кам ба сабаби бархурдани ду ситораи нейтронй ⁽²⁾. Ҳама ошкор шуданд мавҷҳои гравитатсионӣ то кунун эпизоди буданд,, боиси аз сабаби ҷуфти дуӣ аз сӯрохиҳои сиёҳ ё ситорахои нейтронй гардиш мекунанд ва ба хам мепайванданд ё ба хам бархурда мешаванд ⁽³⁾ ва басомади баланд, дарозии мавҷи кӯтоҳ (дар диапазони миллисонияҳо) буданд.   

Бо вуҷуди ин, азбаски имкони шумораи зиёди манбаъҳои мавҷҳои гравитатсионӣ дар коинот бинобар ин бисьёр мавҷҳои гравитатсионӣ якчоя аз тамоми гушаю канор коинот метавонад пайваста аз замин убур карда, замина ё садоро ташкил диҳад. Ин бояд пайваста, тасодуфӣ ва мавҷи хурди басомади паст бошад. Тахмин меравад, ки як қисми он ҳатто аз таркиши Big сарчашма гирифта бошад. Даъват кард Ҷозиба-мавҷи замина (GWB), ин то ҳол ошкор нашудааст ⁽³⁾.  

Аммо мо шояд дар остонаи пешрафт бошем - муҳаққиқони расадхонаи Наногертс Амрикои Шимолӣ барои Мавҷҳои гравитатсионӣ (NANOGrav) дар бораи ошкор шудани сигнали басомади паст хабар доданд, ки метавонад "Замини гравитатсионӣ-мавҷӣ (GWB)" бошад. ^(4,5,6).  

Баръакси дастаи LIGO-virgo, ки ошкор кардааст мавҷи ҷозиба аз ҷуфтҳои алоҳида сӯрохиҳои сиёҳ, Дастаи NANOGrav як садои доимӣ, монанди "якҷоя" -ро ҷустуҷӯ кардааст мавҷи ҷозиба дар муддати хеле дароз аз ҷониби бешумор офарида шудааст сӯрохиҳои сиёҳ дар коинот. Таваҷҷӯҳ ба "дарозии мавҷи хеле дароз" буд мавҷи ҷозиба дар канори дигари «спектри мавчи гравитационй».

Баръакси рӯшноӣ ва дигар радиатсияҳои электромагнитӣ, мавҷҳои ҷозибаро мустақиман бо телескоп мушоҳида кардан мумкин нест.  

Дастаи NANOGrav интихоб кард миллисония пулсарҳо (MSPs), ки бо устувории дарозмуддат хеле зуд гардиш мекунанд. Намунаи устувори нур аз ин импулсҳо мавҷуд аст, ки бояд тавассути мавҷи ҷозиба тағир дода шавад. Идеяи он мушоҳида ва назорат кардани ансамбли пулсарҳои ултра устувори миллисония (MSP) барои тағироти мутаносиб дар вақти расидани сигналҳо ба Замин буд, ки ба ин васила эҷод кардани "Galaxy-андозадор» детектори мавҷи гравитатсионӣ дар дохили худи мо Галактика. Даста бо омӯзиши 47 чунин пулсар массиви вақти пулсариро эҷод кард. Расадхонаи Аресибо ва телескопи Бонки Грин буданд радио телескопҳое, ки барои андозагирӣ истифода мешаванд.   

Маҷмӯи маълумоте, ки то имрӯз гирифта шудааст, 47 MSP ва мушоҳидаҳои зиёда аз 12.5 солро дар бар мегирад. Дар асоси ин, ошкорсозии мустақими GWB-ро комилан исбот кардан ғайриимкон аст, гарчанде ки сигналҳои басомади пасти ошкоршуда хеле зиёд нишон медиҳанд. Эҳтимол, қадами навбатӣ дохил кардани пулсарҳои бештар ба массив ва омӯзиши онҳо барои муддати тӯлонӣ барои баланд бардоштани ҳассосият бошад.  

Барои омухтани коинот, олимон танҳо ба радиатсияҳои электромагнитӣ, ба монанди рӯшноӣ, рентгенӣ, радио мавҷ ва ғайра комилан ба радиатсияи электромагнитӣ алоқаманд набудан, кашфи қувваи ҷозиба дар соли 2015 барои олимон равзанаи нави имкониятро барои омӯзиши ҷисмҳои осмонӣ ва фаҳмидани коинот махсусан он ходисахои осмоние, ки ба астрономхои электромагнитй ноаёнанд. Ғайр аз он, бар хилофи радиатсияи электромагнитӣ, мавҷҳои гравитатсионӣ бо материя мутақобила намекунанд ва аз ин рӯ, амалан бидуни монеа ҳаракат мекунанд ва маълумот дар бораи пайдоиш ва манбаи онҳо бидуни ягон таҳриф озоданд.⁽³⁾

Муайян кардани заминаи мавҷи гравитатсионӣ (GWB) имкониятро боз ҳам васеътар мекунад. Ҳатто мумкин аст, муайян кардани мавҷҳое, ки аз таркиши Big тавлид мешаванд, ба мо дар фаҳмидани пайдоиши он кӯмак мекунанд коинот ба таври беҳтар.

***

DOI: https://doi.org/10.29198/scieu/2101121  

***

АДАБИЁТ:  

1. Castelvecchi D. ва Witze A., 2016. Ниҳоят мавҷҳои ҷозибаи Эйнштейн пайдо шуданд. Ахбори табиат 11 феврали 2016. DOI: https://doi.org/10.1038/nature.2016.19361  

2. Castelvecchi D., 2020. Чӣ 50 рӯйдодҳои мавҷи гравитатсионӣ дар бораи коинот ошкор мекунанд. Ахбори табиат 30 октябри соли 2020 нашр шуд. DOI: https://doi.org/10.1038/d41586-020-03047-0  

3. LIGO 2021. Сарчашмаҳо ва намудҳои мавҷҳои ҷозиба. Дар интернет дастрас аст https://www.ligo.caltech.edu/page/gw-sources 12 январи соли 2021 дастрас шудааст. 

4. Ҳамкории NANOGrav, 2021. NANOGrav "Маслиҳатҳои аввалин"-и эҳтимолии заминаи мавҷи ҷозибаи басомади пастро пайдо мекунад. Дар интернет дастрас аст http://nanograv.org/press/2021/01/11/12-Year-GW-Background.html 12 январи соли 2021 дастрас шудааст 

5. Ҳамкории NANOGrav 2021. Брифинги матбуотӣ - Ҷустуҷӯи заминаи мавҷи гравитатсионӣ дар тӯли 12.5 соли маълумоти NANOGrav. 11 январи соли 2021. Дар интернет дастрас аст http://nanograv.org/assets/files/slides/AAS_PressBriefing_Jan’21.pdf  

6. Arzoumanian Z., et al 2020. Маҷмӯи маълумотҳои NANOGrav 12.5 сол: Ҷустуҷӯи заминаи изотропии гравитационии мавҷи изотропӣ. Мактубхои журнали астрофизикй, чилди 905, раками 2. DOI: https://doi.org/10.3847/2041-8213/abd401  

***