منوعات

كشف الباحثون بشكل مثالي عن موجات الجاذبية لدراسة تصادمات النجوم النيوترونية والثقوب السوداء

شارك الباحثون في كلية توين سيتيز للعلوم والهندسة بجامعة مينيسوتا في قيادة دراسة جديدة بقيادة فريق دولي من شأنها تحسين الكشف عن موجات الجاذبية – التموجات في المكان والزمان.

ويهدف البحث إلى إرسال تنبيهات إلى علماء الفلك وعلماء الفيزياء الفلكية خلال 30 ثانية من الكشف، مما يساعد على تحسين فهم النجوم النيوترونية والثقوب السوداء وكيفية إنتاج العناصر الثقيلة بما في ذلك الذهب واليورانيوم.

وقد نشرت النتائج مؤخرا في وقائع الأكاديمية الوطنية للعلوم (بناس).

تتفاعل موجات الجاذبية مع الزمكان عن طريق ضغطه في اتجاه واحد بينما تمده في الاتجاه العمودي. ولهذا السبب فإن أجهزة الكشف عن موجات الجاذبية الحديثة اليوم هي على شكل حرف L وتقيس أطوال الليزر النسبية باستخدام قياس التداخل، وهي طريقة قياس تفحص أنماط التداخل الناتجة عن الجمع بين مصدرين للضوء. يتطلب الكشف عن موجات الجاذبية قياس طول الليزر بقياسات دقيقة: أي ما يعادل قياس المسافة إلى أقرب نجم، أي حوالي أربع سنوات ضوئية، إلى عرض شعرة الإنسان.

يعد هذا البحث جزءًا من تعاون LIGO-Virgo-KAGRA (LVK)، وهو عبارة عن شبكة من أجهزة قياس تداخل موجات الجاذبية حول العالم.

في أحدث عملية محاكاة، تم استخدام البيانات من فترات المراقبة السابقة وأضيفت إشارات موجات الجاذبية المحاكاة لإظهار أداء ترقيات البرامج والأجهزة. ويمكن للبرنامج اكتشاف شكل الإشارات، وتتبع سلوك الإشارة، وتقدير الكتل المتضمنة في الحدث، مثل النجوم النيوترونية أو الثقوب السوداء. النجوم النيوترونية هي أصغر النجوم المعروفة وأكثرها كثافة وتتشكل عندما تنفجر النجوم الضخمة على شكل مستعرات أعظم.

وبمجرد أن يكتشف هذا البرنامج إشارة موجة الجاذبية، فإنه يرسل تنبيهات إلى المشتركين، الذين عادة ما يشملون علماء الفلك أو علماء الفيزياء الفلكية، لإخبارهم بمكان وجود الإشارة في السماء. ومع التحسينات التي تم إجراؤها خلال فترة المراقبة هذه، أصبح العلماء قادرين على إرسال التنبيهات بسرعة أكبر، في أقل من 30 ثانية، بعد اكتشاف موجة الجاذبية.

قال أندرو تويفونين، دكتوراه: “باستخدام هذا البرنامج، يمكننا اكتشاف موجة الجاذبية الناتجة عن اصطدام النجوم النيوترونية والتي عادة ما تكون باهتة جدًا بحيث لا يمكن رؤيتها ما لم نعرف بالضبط أين ننظر إليها”. طالب في كلية الفيزياء وعلم الفلك بجامعة مينيسوتا توين سيتيز. “إن اكتشاف موجات الجاذبية أولاً سيساعد في تحديد موقع الاصطدام ومساعدة علماء الفلك وعلماء الفيزياء الفلكية على مواصلة أبحاثهم.”

يمكن لعلماء الفلك وعلماء الفيزياء الفلكية استخدام هذه المعلومات لفهم سلوك النجوم النيوترونية، ودراسة التفاعلات النووية بين النجوم النيوترونية المتصادمة والثقوب السوداء، وكيفية إنتاج العناصر الثقيلة، بما في ذلك الذهب واليورانيوم.

هذه هي حملة المراقبة الرابعة باستخدام مرصد موجات الجاذبية بالليزر (LIGO)، وسيتم مراقبتها حتى فبراير 2025. وبين فترات المراقبة الثلاث الأخيرة، قام العلماء بتحسين الكشف عن الإشارات. وبمجرد انتهاء فترة المراقبة هذه، سيستمر الباحثون في مراجعة البيانات وإجراء المزيد من التحسينات بهدف إرسال التنبيهات بشكل أسرع.

..

Source link

orcalimaa

المصدر الرئيسي للأخبار والمعلومات الصحية والطبية الموثوقة وفي الوقت المناسب . توفير معلومات صحية ذات مصداقية ومجتمع داعم وخدمات تعليمية من خلال مزج الخبرة الحائزة على جوائز في المحتوى والخدمات المجتمعية وتعليقات الخبراء والمراجعة الطبية .

مقالات ذات صلة

اترك تعليقاً

زر الذهاب إلى الأعلى