يمكن أن يكشف كاشف الموجات الثقالية في الفضاء عن أسرار الكون

أظهرت دراسة جديدة أنه في المستقبل ، سيسمح اكتشاف موجات الجاذبية من الفضاء بتحديد مجالات أساسية جديدة وربما يلقي ضوءًا جديدًا على جوانب غامضة من الكون.

أظهر البروفيسور توماس سوتيرو من مركز الجاذبية في جامعة نوتنغهام وأندريا ماسيلي ، الباحث في GSSI و INFN ، جنبًا إلى جنب مع باحثين من SISSA و La Sapienza في روما ، الدقة غير المسبوقة التي يمكن من خلالها رصد موجات الجاذبية باستخدام فضاء مقياس التداخل الليزري سيكون Antenna (LISA) قادرًا على إيجاد مجالات أساسية جديدة.

في هذه الدراسة الجديدة ، يقترح العلماء أن LISA ، كاشف الموجات الثقالية (GW) الفضائي المتوقع إطلاقه من قبل وكالة الفضاء الأوروبية (ESA) في عام 2037 ، سيفتح فرصًا جديدة لاستكشاف الكون.

يوضح البروفيسور توماس سوتيرو ، مدير مركز نوتنغهام للجاذبية: "تم اقتراح مجالات أساسية جديدة ، ولا سيما السلالم ، في سيناريوهات مختلفة: كتفسير للمادة المظلمة ، أو كسبب للتوسع المتسارع للكون ، أو مظاهر منخفضة الطاقة لوصف متسق وكامل للجاذبية والجسيمات الأولية. لقد أظهرنا الآن أن LISA تقدم إمكانات اكتشاف غير مسبوقة للحقول العددية ، وهذا يفتح فرصًا مثيرة لاختبار هذه السيناريوهات. "

مثير للاهتمام أيضًا:

• تم نشر فهرس كامل لموجات الجاذبية
• اكتشف علماء الفلك مجرة ​​بعيدة باستخدام عدسة الجاذبية

لم تقدم ملاحظات الأجسام الفيزيائية الفلكية ذات مجالات الجاذبية الضعيفة والانحناء الصغير للزمكان أي دليل على مثل هذه المجالات. ومع ذلك ، هناك سبب لتوقع أن تكون الانحرافات عن النسبية العامة أو التفاعل بين الجاذبية والحقول الجديدة أكثر وضوحًا في التشوهات الكبيرة. لهذا السبب ، فإن اكتشاف موجات الجاذبية ، والذي فتح نافذة جديدة على نظام مجال الجاذبية القوي ، هو فرصة فريدة لاكتشاف هذه المجالات.

طور الباحثون نهجًا جديدًا لنمذجة الإشارة وأجروا لأول مرة تقييمًا صارمًا لقدرة LISA على اكتشاف وجود الحقول العددية المرتبطة بتفاعلات الجاذبية. يشار إلى أن هذا النهج يعتمد على النظرية ، لأنه لا يعتمد على أصل الشحنة نفسها ، ولا على طبيعة الجسم الصغير. يوضح التحليل أيضًا أنه يمكن مقارنة مثل هذا القياس بحدود قوية على المعلمات النظرية التي تحدد الانحرافات عن النظرية العامة للنسبية أو النموذج القياسي.

سيتم تخصيص LISA للكشف عن موجات الجاذبية باستخدام المصادر الفيزيائية الفلكية ، وستعمل في كوكبة من ثلاثة أقمار صناعية تدور حول الشمس على مسافة ملايين الكيلومترات من بعضها البعض. ستلاحظ LISA موجات الجاذبية المنبعثة عند التردد المنخفض في نطاق لا يمكن الوصول إليه لمقاييس التداخل الأرضية بسبب الضوضاء البيئية. سيسمح الطيف المرئي لـ LISA بدراسة عائلات جديدة من المصادر الفيزيائية الفلكية تختلف عن تلك التي لاحظها Virgo و LIGO ، مما يفتح نافذة جديدة على تطور الأجسام المدمجة في بيئات مختلفة من كوننا.

اقرأ أيضا:

• تم إنشاء مفهوم الليزر الذي سينقل مركبة فضائية إلى المريخ في 45 يومًا
• قد تكون الشمس مصدرًا غير محسوب لمياه الأرض