پیش‌بینی‌های انیشتین به این معناست که «لیزرهای گرانشی» کمیاب می‌توانند در سراسر جهان وجود داشته باشند.

پل ساتر

سه‌شنبه، 13 فوریه 2024، ساعت 4:30 بعد از ظهر GMT + 3:30· 3 دقیقه مطالعه

38

تصویری از یک سیاهچاله که یک جت غول پیکر تابش ساطع می کند.

آلبرت انیشتین در میان بسیاری از بینش‌های نظری خود، وجود دو پدیده را در جهان ما پیش‌بینی کرد که از آن زمان به اثبات رسیده‌اند: امواج گرانشی و انتشار تحریک‌شده تشعشع. تحقیقات جدید نشان داده است که این اثرات گاهی اوقات می توانند به "لیزرهای گرانشی" کمیاب و عجیب و غریب ترکیب شوند - که احتمالاً منجر به راه جدیدی برای شناسایی یکی از گریزان ترین مواد در جهان می شود.

شما هر روز تشعشعات تحریک شده را به شکل لیزر تجربه می کنید، مانند اسکنر بارکد در سوپرمارکت محلی خود یا کابل های فیبر نوری که اطلاعات را در اطراف شهر شما پخش می کنند. در داخل بدنه لیزر، اتم‌ها با طول موج مناسب تابش می‌دهند تا اتم‌های مجاور را برانگیزند و باعث می‌شوند تابش با همان طول موج آزاد شوند. تابش آبشار می شود تا زمانی که به یک پرتو منسجم - خروجی لیزر - تبدیل شود. اخترشناسان منابع طبیعی لیزر را نیز پیدا کرده‌اند، به‌ویژه در ابرهای مولکولی سرد غول‌پیکر (جایی که پرتوها میزر نامیده می‌شوند، زیرا تابش مایکروویو از خود ساطع می‌کنند ).

جینگ لیو، فیزیکدان دانشگاه آکادمی علوم چین در پکن، در مقاله ای که در ژانویه برای پایگاه داده پیش از چاپ arXiv ارسال شد، پیشنهاد می کند که گرانش خود می تواند به یک پرتو لیزر کیهانی هدایت شود - اما فقط در صورتی که مدل خاصی از ماده تاریک باشد. (ماده مرموز و نامرئی که تخمین زده می شود 85 درصد از ماده جهان را تشکیل می دهد) درست است.

این مدل از ماده تاریک بر اساس اکسیون ها است که ذرات فوق سبک فرضی هستند که جهان را سیل می کنند. این ذرات آنقدر سبک هستند که خواص کوانتومی قابل توجهی دارند، به این معنی که طول موج آنها نسبتاً بزرگ است. آنها صرفاً به عنوان ذرات عمل نمی کنند، بلکه ترکیبی عجیب از امواج و ذرات هستند.

مطالب مرتبط: دانشمندان ممکن است سرانجام بدانند بزرگترین و قدیمی ترین سیاهچاله های جهان از کجا آمده اند

این ماهیت موج مانند اجازه می دهد تا اکسیون ها توسط سیاهچاله ها دستگیر شوند . اما به دلیل طول موج‌های بزرگشان، در داخل افق رویداد سیاه‌چاله قرار نمی‌گیرند. به جای افتادن در سیاهچاله، آکسیون ها در اطراف آن وجود دارند، شبیه به روشی که الکترون ها در نزدیکی هسته یک اتم وجود دارند. فیزیکدانان برای دهه‌ها نظریه‌پردازی کرده‌اند، این «اتم‌های سیاه‌چاله» ممکن است در جهان نقطه‌ای باشند .

در همین حال، خود سیاهچاله‌ها تمایل به ساطع امواج گرانشی دارند ، که امواجی در بافت فضا-زمان هستند. ستاره شناسان قبلا امواج گرانشی ساطع شده از ادغام سیاهچاله ها را شناسایی کرده اند، اما فعل و انفعالات پیچیده بین سیاهچاله های منفرد و محیط آنها نیز می تواند منجر به انتشار امواج شود.

اگر طول موج امواج گرانشی درست باشد (و اگر سیاهچاله به اندازه کافی امواج گرانشی ساطع کند، برخی از آنها به درستی درست خواهند بود)، آنگاه می توانند محورهای اطراف خود را تحریک کنند. سپس اکسیون های اطراف سیاهچاله به طور هماهنگ شروع به حرکت می کنند و باعث آزاد شدن امواج گرانشی حتی بیشتر می شوند.

این امواج گرانشی جدید باعث برانگیختگی‌های بیشتری می‌شوند، تا زمانی که کل چیز مانند یک لیزر آبشاری شود و امواج گرانشی متمرکز را در یک جهت بتاباند. لیو - که این پدیده نظری را "لیزر گرانشی" نامید - اشاره کرد که این نوع جدیدی از سیگنال موج گرانشی است که کاملاً شبیه سیگنال‌هایی است که قبلاً دیده یا مطالعه کرده‌ایم.

داستان های مرتبط

- تلسکوپ افق رویداد جت‌های انرژی عظیمی را که از سیاه‌چاله‌های بزرگ اطراف فوران می‌کنند جاسوسی می‌کند.

- "باد سیاه چاله" ستاره کش که در یک کهکشان دور دیده می شود می تواند یک راز بزرگ در مرکز کهکشان راه شیری را توضیح دهد.

- بیش از 900000 ستاره، کهکشان و سیاهچاله در دقیق ترین نقشه پرتو ایکس از کیهان نشان داده شده است.

اگرچه این لیزرهای گرانشی قدرتمند هستند، اما بسیار نادر هستند. اول، شرایط باید کاملا مناسب باشد تا آبشار تحریک را راه اندازی کند. دوم، بیشتر لیزرها از زمین دور می‌شوند، زیرا از سیاهچاله‌ها در جهت‌های تصادفی شلیک می‌کنند، بنابراین ما نمی‌توانیم آنها را ببینیم. اما رصدخانه های امواج گرانشی نسل بعدی ممکن است قادر به تشخیص لیزرهای گرانشی باشند. اگر ما آنها را ببینیم، شواهد محکمی خواهد بود که ماده تاریک به شکل آکسیون وجود دارد - و اینکه جهان ما به اندازه کافی عالی است که اجازه وجود لیزرهای گرانشی را می دهد.

https://www.yahoo.com/lifestyle/einsteins-predictions-mean-rare-gravitational-130000546.html