البحث عن المبلغ الكوني: Decipher Gravitational Waves

"نحن نبحث عن ضوضاء في الضوضاء" يصف مجالًا مثيرًا للبحث في علم الفلك الحديث ، حيث يحاول العلماء التقاط "SUM COSMIC SUM". يتم افتراض ضوضاء الخلفية هذه نتيجة لموجات الجاذبية التي تنشأ عند دمج الأشياء الفيزيائية الفلكية المدمجة ، مثل الثقوب السوداء. في السنوات الأخيرة ، سجلت أجهزة الكشف عن LIGO و Virgo العديد من الأحداث في الولايات المتحدة الأمريكية وإيطاليا ، حيث تختلف موجات الجاذبية الناتجة في الترددات في منطقة هيرتز. ومع ذلك ، فإن التحدي هو قياس ضوضاء الخلفية الدقيقة التي تأتي من الثقوب السوداء المقيدة الموجودة في مراكز المجرات.

مصدر هذه الأمواج الجاذبية هي في الغالب ثقوب سوداء كبيرة تنشأ عند دمج المجرات. هذه العمليات شائعة وتساهم في تطوير خلفية موجة الجاذبية. على الرغم من أن هذه افتراضات نظرية ، إلا أن العدد الكبير من المجرات الموجودة في الكون يشير إلى وجود مثل هذا الضوضاء الخلفية بالفعل. هذه الموجات الجاذبية ، من ناحية أخرى ، لها ترددات في منطقة Nanohertz ، والتي تتوافق مع ترددات أقل بكثير من تلك التي يمكن تسجيلها مع أجهزة الكشف الحالية مثل LIGO و Virgo.

من أجل اكتشاف هذه الموجات الجاذبية ، يتم استخدام طرق بديلة ، وخاصة صفيف التوقيت النابض. يتم تدوير Pulsare بسرعة ، وبقايا النجوم المدمجة التي تعمل كأجهزة توقيت دقيقة للغاية. نظرًا لأنهم يرسلون موجات الراديو ، يمكن أن تشير التغييرات في أوقات وصول إشاراتها إلى وجود موجات الجاذبية. يكمن التحدي في التمييز بين الضوضاء عن النبضات وضوضاء القياس في التلسكوبات وتحديد ارتباطات محددة تشير إلى موجة من الجاذبية.

تحليل البيانات عبارة عن عملية تستهلك الوقت تستغرق سنوات في كثير من الأحيان لتحديد إشارة مهمة. مطلوب أهمية إحصائية عالية لتأكيد الاكتشاف. ومع ذلك ، تم إحراز تقدم إضافي في السنوات الأخيرة ، والأمل هو أنه بحلول عام 2025 ، قد تنجم نتائج كبيرة عن تحليل جميع بيانات توقيت النبتات النابضة المتاحة. في المستقبل ، يمكن أن يؤدي هذا إلى وجود مجموع الموجة الجاذبية.

لا يتشكل العمل البحثي في ​​هذا المجال فقط من خلال التحديات الفنية ، ولكن أيضًا من خلال التزام مشترك داخل المجتمع العلمي الذي يدعم تبادل المعرفة وتعزيز الأفكار الجديدة. غالبًا ما يواجه علماء الفلك الذين يعملون في هذا المجال ، مثل السيدة جرونتال ، فقط سجلات البيانات المعقدة ، ولكن أيضًا مع الجوانب العملية للحياة البحثية اليومية التي تجمع بين إدارة الواقع والنظرية.