مرصد موجات الجاذبية الهائلة يعود إلى العمل

بعد غياب طويل عن مشهد اكتشاف موجات الجاذبية ، عاد مشروع LIGO الضخم للعمل.

يعمل مرصد موجات الجاذبية بالليزر (LIGO) جنبًا إلى جنب مع كاشف العذراء في إيطاليا وكاشف KAGRA في اليابان لاستكشاف موجات الجاذبية–اضطرابات في نسيج الزمكان ناتجة عن تفاعلات كائن هائلcts.

جعل التعاون هائلا أخبار 2016 عندما تكون أول من قام باكتشاف موجات الجاذبية، مما يؤكد ظاهرة تنبأ بها الفيزيائي ألبرت أينشتاين منذ أكثر من قرن. الفكرة الأساسية هي أن الأجسام ذات حقول الجاذبية الهائلة ، وهي عمومًا الأجسام الأكثر كثافة في الكون ، مثل الثقوب السوداء والنجوم النيوترونية ، تسبب تموجات في الزمكان عندما تتشكل وتتفاعل وتندمج.

تنبض موجات الجاذبية هذه بالخارج عبر الكون ، والاختلافات الضئيلة في القياسات التي أجراها ليجو تكشف كيف تمدد الأمواج الزمكان. في عام 2021 ، قام فيزيائيو الكم بتبريد فائق لمرايا ليجو إلى ما يقرب من الصفر المطلق لنرى كيف لا يزال بإمكانهم صنع كاشف فائق الحساسية.

منذ اكتشاف LIGO لأول مرة ، أصبح استنشاق موجات الجاذبية أمرًا روتينيًا للكاشف. ولكن الآن من المتوقع أن يؤدي الانتهاء من ترقية 35 مليون دولار للكاشفات في واشنطن ولويزيانا إلى زيادة عدد الاكتشافات من حوالي واحد في الأسبوع إلى واحد كل يومين ، حسب الطبيعة.

كان جزء كبير من الترقية هو بناء أنابيب مفرغة إضافية مع مرايا في نهاياتها ، مما سيقلل من كمية الضوضاء التي يتعين على العلماء فحصها في بحثهم. تعمل الأنابيب أيضًا على تقليل اهتزاز المرايا عند الترددات المنخفضة ؛ عند محاولة تمييز أدنى تحركات للأجسام على الأرض ، فإن الارتعاش هو شيء ترغب في تجنبه.

خضع كاشف برج العذراء أيضًا ل الترقية ، لتصل قيمتها إلى 9 ملايين دولار ، يتضمن أنابيب تفريغ جديدة ، لكن المشكلات الفنية أخرت إعادة تشغيله. قال جيانلوكا جيم ، عالم الفيزياء في المعهد الوطني الإيطالي للفيزياء النووية والمتحدث باسم برج العذراء ، لمجلة Nature أن “توقعاتنا هي أننا سنكون قادرين على إعادة التشغيل بحلول نهاية الصيف أو أوائل الخريف”.

على الرغم من تأخير برج العذراء ، فقد تم إعادة تشغيل كاشف KAGRA الياباني 24 مايو. ستنضم KAGRA إلى التشغيل التجريبي الجديد لـ LIGO قبل الخضوع للمزيد التكليف الشهر المقبل. أحدث LIGO سيستمر تشغيل المراقبة لمدة 20 شهر.

في وقت لاحق من هذا العقد ، من المتوقع أن ينضم LIGO-India إلى LIGO-Virgo-KAGRA ، والذي كان مبني على صورة امريكية المرصد. و أنافي الحقيقة ، سيتم إنشاء بعض LIGO-India بقطع غيار من LIGO الأصلي ، حسب الطبيعة.

مع وجود المزيد من أجهزة الكشف حول العالم ، يمكن للعلماء تحسين-ضبط نتائجهم من خلال توضيح النقاط البعيدة على نحو فعال الكوكب التداخل. من المحتمل أيضًا أن تستفيد من اكتشافات موجات الجاذبية المستقبلية الحضور القوي للذكاء الاصطناعي في الفيزياء الفلكية.

ومع ذلك ، لا مفر من بعض الضوضاء في المراصد الأرضية، لذا تأمل وكالة الفضاء الأوروبية وناسا في إطلاق مرصد موجات الجاذبية الفضائية في المستقبل. اسمه LISA ، هذا المرصد سيشمل مركبة فضائية منسقة بدقة تدور في رقصة كوبريكيان لعمل اكتشافات أكثر دقة لأعنف قوى الكون.

في الوقت الحالي ، ننتظر بفارغ الصبر تنفس لترى كيف يعمل LIGO الجديد والمحسّن.

المزيد: اكتشف علماء الفلك موجات الجاذبية. الآن يريدون رؤية المحيط الكوني