علماء الفلك يستمعون لأول مرة إلى موجات الجاذبية منخفضة التردد

استمع العلماء في جميع أنحاء العالم للمرة الأولى إلى موجات جاذبية منخفضة التردد، ناتجة عن الاصطدامات بين الثقوب السوداء.

وعلى مدى ما يقرب من عقدين من الزمن، راقب العلماء في جميع أنحاء العالم مجموعة من النجوم سريعة الدوران والتي تنبض مثل المنارة، وتسمى النجوم النابضة.

ويبحث العلماء عن تأخيرات النبضات النانوثانية الناجمة عن موجات الجاذبية لتقديم المزيد من الأدلة على نظرية النسبية العامة لألبرت أينشتاين.

وكان أينشتاين قد اقترح، في عام 1916، أن تكون منظومة الزمان-المكان (الزمكان) نسيجا رباعي الأبعاد، وأن الأحداث مثل انفجار النجوم واندماج الثقوب السوداء تخلق تموجات – أو موجات جاذبية – في هذا النسيج.

وأشار الباحث الأسترالي دانييل ريردون إلى إنه بينما تغمر موجات الجاذبية الأرض، فإنها تغير تردد الدوران الظاهري للنجوم النابضة سريعة الدوران، مضيفا: “يمكننا اكتشاف موجات الجاذبية من خلال البحث عن نبضات تصل في وقت مبكر أو متأخرا عما نتوقع. وأظهرت الدراسات السابقة إشارة مثيرة للاهتمام في ملاحظات مجموعة توقيت النجوم النابضة، ولكن مصدرها غير معروف”.

وقال ريردون: “اكتشف بحثنا الأخير إشارة مماثلة بين مجموعة من النجوم النابضة التي كنا ندرسها، ونرى الآن تلميحا لبصمة الإصبع التي تحدد هذه الإشارة على أنها موجات جاذبية”.

وأفادت سارة فيجلاند، من جامعة ويسكونسن ميلووكي، بإن العلماء لديهم الآن أدلة على موجات الجاذبية، والخطوة التالية هي دراسة المصادر التي تنتج الطنين.

وأضافت فيجلاند: “أحد الاحتمالات هو أن الإشارة تأتي من أزواج من الثقوب السوداء الهائلة، والتي تساوي كتلتها ملايين أو بلايين المرات من كتلة شمسنا. وبينما تدور هذه الثقوب السوداء العملاقة حول بعضها البعض، فإنها تنتج موجات جاذبية منخفضة التردد”.

وشارك أكثر من 190 عالما من الولايات المتحدة وكندا في البحث كجزء من مرصد “نانو هيرتز” في أمريكا الشمالية للتعاون في مجال موجات الجاذبية. وأعلنت فرق التعاون الدولي باستخدام التلسكوبات في أوروبا والهند والصين بشكل مستقل عن نتائج مماثلة.

وتم نشر البحث في مجلة “أستروفيزيكل جورنال ليترز”.

وقال أندرو زيك، عالم الفلك الأسترالي، إنه كان من المثير أن جميع فرق التعاون الرئيسية كانت ترى تلميحات للموجات؛ لكن الاختبار الحقيقي سيأتي عندما يتم دمج جميع البيانات في مجموعة بيانات عالمية.

وأضاف زيك: “هذه الإشارة يمكن أن تكون ناتجة عن أشياء مثل الاختلافات في دوران النجم النابض على مدى فترة طويلة من الزمن، أو قد تكون مجرد صدفة إحصائية”.