مكتب موجة الجاذبية سجل الكاشف ، الذي يعتمد على جزء من رنين الكوارتز ، إشارتين غامضتين في أول 153 يومًا له.
ليس من الواضح ما هي هذه الإشارات. يمكن أن يكونوا من العديد من الأحداث. لكن إحدى تلك الحالات هي بالضبط ما صمم الكاشف لأخذها – موجات الجاذبية عالية التردد ، والتي لم يتم تسجيلها بعد.
من السابق لأوانه التوصل إلى أي استنتاجات ، لكن التكرار التالي للمخترع يمكن أن يقلل من سبب صدى الكوارتز.
“من المثير أن هذا الحدث أظهر أن المخترع الجديد يجلب الحساسية والنتائج ، لكننا الآن بحاجة إلى تحديد ما تعنيه هذه النتائج.” قال الفيزيائي مايكل دوبر جامعة غرب استراليا.
“من خلال هذا العمل ، أثبتنا لأول مرة أنه يمكن استخدام هذه الأجهزة ككاشفات موجات ثقالية عالية الحساسية.”
تم الاكتشاف الأول للجاذبية قبل ستة أعوام. منذ ذلك الحين ، كشف مخترعو LIGO و Virgo أن الكون يصدر أصواتًا مع موجات جاذبية مخفية سابقًا ، تنبثق من صراعات بينهما. الثقوب السوداء والنجوم النيوترونية.
هذه الكواشف كبيرة ومسلحة 4 كيلومترات (2.5 ميل). تنتج أشعة الليزر الموجودة في هذه العقارب تداخلاً ضئيلًا بواسطة موجات الجاذبية أنماط التدخل في الضوء المعاد بناؤه والذي يمكن تحليله للكشف عن طبيعة الحدث الذي تسبب في الموجات. حتى الآن ، تعتبر التكنولوجيا مثالية لنظام التردد المنخفض.
من الصعب جدًا اكتشاف موجات الجاذبية عالية التردد ، لكن بالطبع يجب أن تستمر. يتناسب الطول الموجي لموجات الجاذبية مع حجم الكون. تكون الموجات التي تحدث لاحقًا أكبر ، لذا يمكنها التعبير عن معلومات حول الموجات القصيرة عالية التردد الانفجار العظيموالكون في بداية الزمان.
قد تتضمن مصادر موجات الجاذبية عالية التردد في الآونة الأخيرة أجسامًا خيالية مثل نجوم البوزون والثقوب السوداء البدائية. يمكن أيضًا إنشاء هذه الموجات بواسطة السحب المادة المظلمة. لذلك سيكون علماء الفلك مهتمين جدًا باكتشاف هذه الإشارات.
صمم دوبر وزميله الفيزيائي مكسيم كورياتشيف من جامعة أستراليا الغربية كاشفًا لوحيًا لموجات الجاذبية عالية التردد في 2014. الآن ، إلى جانب فريق دولي ، يشاهدون الجري.
الاكتشاف عبارة عن قرص من بلور الكوارتز ، يسمى مرنان الموجة الصوتية الكلية (BAW) ، مع جانب واحد محدب قليلاً. نظريًا ، يجب أن تولد موجات الجاذبية عالية التردد موجات صوتية تقف على القرص ويتم احتجازها على شكل فونونات من الجانب المحدب.
يتم تبريد القرص بالتبريد لتقليل الضوضاء الحرارية ، ويلتقط الإشارات الكهروضغطية الدقيقة الناتجة عن أنظمة الصوت الاهتزازية ، مع وضع الألواح على مسافة قصيرة جدًا من البلورة. هذه الإشارة صغيرة جدًا ، لذا فإن جهاز التداخل الكمي فائق التوصيل ، أو SQUID ، يعمل كمضخم إشارة شديد الحساسية.
يتم وضع الكاشف بالكامل في غرفة مفرغة محمية من الإشعاع لمنع أكبر قدر ممكن من التداخل. من خلال هذا النظام ، أجرى الفريق عمليتي مراقبة وأجرى تشخيصًا لكل شوط – الأولى في 12 مايو 2019 ، والثانية في 27 نوفمبر 2019.
الآن ، هناك العديد من الاحتمالات الممكنة هنا. واحد من استرخاء الضغط الميكانيكي داخل قرص الكوارتز ؛ سبب آخر هو ظاهرة إشعاع داخلية ناتجة عن الإشعاع المؤين الخارجي ، على الرغم من أن الباحثين ليسوا على دراية بأي حدث خارجي يمكن أن يسببها.
وبالمثل ، ومع ذلك ترسيب إيراني يمكن إنشاء موجات صوتية ويجب أن يحمي الدرع الجهاز من هذه الموجات. ربما يكون الجاني هو الأشعة الكونية.
الخيارات الأخرى أكثر إثارة – الاضطرابات الناجمة عن العيوب المكانية للجسم المظلم ، أو الأجسام المظلمة الضخمة ، والتي قد تسبب نظريًا الإشارة.
أو ، أخيرًا ، إمكانية موجات الجاذبية عالية التردد. سيتطلب هذا مزيدًا من البحث لأن شكل الإشارة لا يعكس الطبيعة “الصغيرة” للاتصال الكوني.
بالنسبة للتكرار التالي للمخترع ، سيضيف الباحثون بلورة ثانية ، جنبًا إلى جنب مع الحبار الخاص بها والقراءة ، إلى كاشف الميون لرفض الأشعة الكونية. سيساعد هذا في تقليل عدد الإشارات التي اكتشفها الفريق.
“هذا الاختبار هو واحد من اثنين فقط نشطين حاليًا في العالم يبحثان عن موجات جاذبية عالية التردد عند هذه الترددات ، ونخطط للوصول إلى ترددات أعلى لا يمكن لأي اختبار آخر توقعها.” قال توبر.
سيكون تطوير هذه التكنولوجيا هو أول من يكتشف الموجات الثقالية عند هذه الترددات العالية وسيعطينا علم فلك الموجات الثقالية رؤى جديدة في هذا المجال.
“سيخلق الجيل القادم من المجربين كاشفًا للميون يكون حساسًا لاستنساخ المخترع والجسيمات الكونية. إذا اكتشف مخترعان وجود موجات الجاذبية ، فسيكون ذلك مثيرًا للغاية.”
نشر البحث خطابات الفحص البدني.
“متعصب للموسيقى. مستكشف متواضع جدا. محلل. متعصب للسفر. مدرس تلفزيوني متطرف. لاعب.”