სამყაროს გრავიტაციული ფონის აღმოჩენის პირველი ნიშნები

 გრავიტაციული ტალღები, რომელთა აღმოჩენა უკანასკნელი რამდენიმე წლის განმავლობაში შევძელით, სივრცე-დროის ქსოვილში მოძრავ ცუნამის შეიძლება შევადაროთ. თუმცა, ითვლება, რომ სამყაროს უსასრულო სივრცეებში, შედარებით მსუბუქი “ამობურცულობებიც” უნდა ვრცელდებოდეს. პულსართა სინათლის 13 წლიანი კვლევით, ასეთი “ფონური” სიგნალების პირველი ნიშნები გამოვლინდა.

 გრავიტაციული ტალღები, თვითონ სივრცე-დროის დეფორმაციებია, რომლებიც მასიური ობიექტების შეჯახებების დროს ჩნდება: ნეიტრონული ვარსკვლავები, შავი ხვრელები. 100 წლის წინ, ფარდობითობის ზოგადი თეორიით ნავარაუდევი გრავიტაციული ტალღების არსებობის პირდაპირი მტკიცებულება 2015 წელს მივიღეთ და მას მერე, კიდევ ბევრი გრავიტაციული დეფორმაციები იქნა აღმოჩენილი.

 აქამდე აღმოჩენილი გრავიტაციული ტალღები იყო მკვეთრი, უეცარი სიგნალები შორეულ კოსმოსში მომხდარი კატაკლიზმებისა. ლოგიკური და მათემატიკური თვასაზრისით, სამყაროში უნდა არსებობდეს დაბალი სიხშირის მუდმივი ფონური “გუგუნიც”. რა თქმა უნდა, ასეთი ტალღების აღმოჩენა კიდევ უფრო ძნელია, მათ გრავიტაციული ტალღების ჩრდილო ამერიკული ნანოჰერცული ობსერვატორია ეძებდა (NANOGrav).

 “სხვა გრავ. ობსერვატორიები წამიან ტალღებს ეძებენ, ჩვენ კი ტალღებს, წელიწადიანი და ათწლეულებიანი პერიოდით” – ამბობს კვლევის წამყავნი ავტორი ჯოზეფ საიმონი.

 გრავიტაციული ტალღების რეგისტრირება 2015 წლის 14 სექტემბერს, 14:51 სთ-ზე მოხდა, ორ ერთნაირ, ლაზერული ინტერფერომეტრიის გრავიტაციული ტალღების ობსერვატორიაში (LIGO), რომლებიც ლივინგსთონსა (ლუიზიანა) და ჰენფორდში (ვაშინგთონი) მდებარეობს (აშშ).  გრავიტაციულმა ტალღებმა უმცირესი ცვლილებები უნდა მოახდინოს ლაზერის ხივების გავრცელების ტრაექტორიაში, რამაც, თავის მხრივ, გაყოფილი სხივის ისევ ერთ წერტილში თავმოყრის ადგილზე ინტერფერენციული სურათი უნდა მოგვცეს. ორ იდენტურ ობსერვატორიებს შორის მანძილი 3000 კილომეტრია, თუ ზემოთ ხსენებული ზეგავლენა მართლაც მოხდა, ორივეგან ერთნაირი სახე ექნება.

 გრავიტაციული ტალღების აღმოსაჩენად უკიდურესად მგრძნობიარე ინსტრუმენტებია საჭირო, როგორიც არის LIGO და Virgo, რომლებშიც 4 კილომეტრიან გვირაბებში გაშვებული ლაზერის სხივის უმცირეს დეფორმაციებს აფიქსირებენ. NANOGrav კი ისეა მასშტაბირებული, რომ გამოიყენოს…. მთლიანად გალაქტიკა.

 პულსარები, სწრაფად და სტაბილურად მბრუნავი ნეიტრონული ვარსკვლავებია, რომელთა პოლუსებთან ამომავალი მძლავრი მიმართული სხივები, იმპულსების სახით დაიმზირება დედამიწიდან (აქედან სახელი), რადგან ეს სხივები პულსარის ბრუნვის სიხშირით ხან ჩვენკენ არის მომართლი და ხან არა (ზოგიერთი მათგანის გავრცელების არეალში დედამიწა საერთოდ არ ხვდება). ეს სხივები, ზემოთ ხსნებულ ობსერვატორიებში გამოყენებული ლაზერის სხივების მსგავსად, დაბალსიხშირული გრავიტაციული ტალღების აღმოსაჩენად შეიძლება იყოს გამოყენებული.

პულსართა სინათლის იმპულსებს ფონური გრავიტაციული ტალღები უნდა ამრუდებდეს. NANOGrav-ის მეცნიერთა ჯგუფი, ირმის ნახტომში მდებარე 45 პულსარს 3 და 13 წლიანი პერიოდებით აკვირდებოდა. დაგროვებული მონაცემები, სავარაუდოდ, ფონურ პროცესეზე უნდა მიუთითებდეს.

 “მონაცემთა ნაკრებში ძლიერი სიგნალი აღმოვაჩინეთ, ოღონდ ჯერ ვერ ვიტყვით, რომ ეს ნამდვილად გვარიტაციული ტალღების ფონია. ყველა პულსარი ცალ-ცალკე დეტალურდ შევისწავლეთ და გარკვეულ კანონზომიერებას წავაწყდით” – ამბობს საიმონი.

 თუ ფონის არსებობა დამტკიცდა, მომდევნო ნაბიჯი მისი წარმოშობის დადგენა იქნება. ითვლება, რომ ფონური სიგნალები გალაქტიკათა ცენტრებში არსებული ზემასიური შავი ხვრელების შეჯახებებით უნდა ჩნდებოდეს.

შავი ხვრელების შერწყმის ილუსტრაცია.

 “პირველი ნიშნები ფონური გრავიტაციული ტალღების არსებობისა იქითკენ მიუთითებს, რომ ზემასიური შავი ხვრელები ერთმანეთს ნამდვილად უერთდება. ჩვენ, გრავიტაცილული ტალღების ზღვაში ვირწევით, რომელთაც მთელ სამყაროში მიმოფანტული ზემასიური შავი ხვრელების შეჯახება აჩენს” – აცხადებს NANOGrav-ის ჯგუფის წევრი ჯული კომერფორდი (გრავიტაციული ტალღების აღმოჩენის მნიშვნელობა ყველასათვის გასაგებ ენაზე).

Leave a Reply

თქვენი ელფოსტის მისამართი გამოქვეყნებული არ იყო. აუცილებელი ველები მონიშნულია *

This site uses Akismet to reduce spam. Learn how your comment data is processed.