باحثون يكشفون كيف تتحرك الأرض في محيط من موجات جاذبية منخفضة التردد

من خلال رصد توقيت ومضات النجوم النابضة بالملّي ثانية على مدار الـ13 عامًا الماضية، يقول باحثون أنّ علماء الفلك اكتشفوا تغيرات طفيفة قد تشير إلى أنّ الأرض “تتمايل في محيط من موجات جاذبية منخفضة التردد” ناتجة عن الثقوب السوداء الهائلة.

في حديثه في مؤتمر صحفي افتراضي استضافه الاجتماع الـ237 للجمعية الفلكية الأمريكية، قال جوزيف سايمون من جامعة كولورادو في بولدر أنّ مرصد أمواج الجاذبية في أمريكا الشمالية (NANOGrav) راقب 45 نجمًا نابضًا باستخدام تلسكوب غرينبانك ومرصد أريسيبو المنهار حاليًا.

النتيجة هي مصفوفة توقيت النجوم النابضة التي “نراقب فيها الإشارات من عدد كبير من هذه الأجسام” يقول سايمون. “نحن في الواقع نصنع كاشف موجات ثقالية بحجم المجرة داخل مجرتنا درب التبانة. هنا على الأرض، نحن في الواقع نتمايل في محيط من موجات الجاذبية منخفضة التردد، ومع مرور هذه الموجات يتم دفع الأرض بشكلٍ طفيف، ببطء شديد، في اتجاهاتٍ مختلفة وصغيرة.”

من خلال مقارنة التغيّرات الطفيفة في توقيت الومضات من النجوم النابضة سريعة الدوران، يأمل الباحثون أن يُظهروا كيف تتحرك الأرض بشكل طفيف للغاية في بحرٍ مفترض من موجات الجاذبية.

يقول سايمون: “عندما يتم دفع الأرض بالقرب من نجم نابض، يبدو أنّ النبضات القادمة من هذا الجسم تأتي بشكل أسرع قليلًا ممّا نتوقع. ومع استمرار تمدد وضغط الزمكان من موجات الجاذبية هذه وتحرُّك الأرض بعيدًا، تأتي تلك النبضات أبطأ بقليل. تشبه تحوُّل دوبلر نوعًا ما، ولكن ليس بالضبط.”

على عكس التعاون بين مرصدي (ليغو) و(فيرغو)، واللذان يركزان بشكل أساسي على موجات الجاذبية عالية التردد التي تنتجها أزواج من الثقوب السوداء والنجوم النيوترونية، فإنّ مرصد (NANOGrav) يبحث في “خلفية” ثابتة منخفضة التردد لموجات الجاذبية التي تمّ إنشاؤها على مدى مليارات السنين بواسطة أزواج من الثقوب السوداء الهائلة.

في حين أنّ النتائج الموضحة في ورقة بحثية نُشرت في مجلة (Astrophysical Journal Supplements) تتوافق مع موجات الجاذبية منخفضة التردد، إلا أنّها ليست نهائية بعد. لتأكيد الاكتشاف المباشر لإشعاع الجاذبية في الخلفية، سيتطلب ذلك المزيد من ملاحظات النجوم النابضة على مدى فترات أطول.

قال سكوت رانسوم، الرئيس الحالي لـ(NANOGrav)، في بيان: “إنّ محاولة اكتشاف موجات الجاذبية باستخدام مصفوفة توقيت النجوم النابضة تتطلب الصبر. نقوم حاليًا بتحليل بيانات أكثر من اثني عشر عامًا، ولكن من المحتمل أن يستغرق الاكتشاف النهائي بضع سنوات أخرى. إنّه لأمر رائع أن تكون هذه النتائج الجديدة هي بالضبط ما نتوقع رؤيته مع اقترابنا من الاكتشاف.”

–