دانشمندان سرانجام برای اولین بار صدای «موسیقی پس‌زمینه جهان» را شنیدند

یورونیوز: دانشمندان در آمریکا می‌گویند توانسته‌اند برای نخستین بار امواج ضعیف ناشی از حرکت اجرام آسمانی را که در سراسر پهنه کیهان به گوش می‌رسد، بشنوند.

آلبرت انیشتین، فیزیکدان، نزدیک به یک قرن پیش در نظریه خود پیش‌بینی کرده بود که وقتی اجرام بسیار سنگین در پهنه کیهان با یکدیگر برخورد می‌کنند، امواجی را تولید می‌کنند که در جهت‌های مختلف در فضا پخش می‌شود.

از این امواج با فرکانس پایین، که حاصل فعل و انفعالات در ساختار کیهان هستند، گاهی اوقات با عنوان «موسیقی پس‌زمینه جهان» یاد می‌‌شود. اکنون دانشمندان می‌گویند توانسته‌اند به این صداها گوش دهند.

مائورا مک لافلین، از رصدخانه نانوهرتز آمریکای شمالی برای امواج گرانشی، در این باره می‌گوید: «این واقعاً اولین بار است که ما شواهدی از وقوع این حرکت فراگیر در مقیاس بزرگ در جهان داریم.»

پیش‌تر در سال ۲۰۱۵ دانشمندان برای اولین بار توانسته بودند با یک آزمایش مخصوص، وجود امواج گرانشی را تشخیص دهند و ثابت کنند که انیشتین درست می‌گوید. با این حال آن روش تنها قادر به گرفتن امواج در فرکانس‌های بالا بود در حالی که دانشمندان به دنبال امواجی با فرکانس‌های بسیار پایین‌تر بودند.

تصور می‌شود که این امواج یا صداها با فرکانس پایین از برخی از بزرگترین اجرام جهان ما می‌آیند. زمانی که سیاه‌چاله‌های بسیار عظیم با جرمی به اندازه میلیاردها خورشید با یکدیگر برخورد می‌کنند.

دانشمندان معتقدند سیاه‌چاله‌های عظیم در مراکز کهکشان‌ها وقتی به هم می‌رسند، در یک حرکت رقص‌وار با یکدیگر جفت می‌شوند. در حین چرخش این جفت‌های دوتایی، قبل از اینکه این سیاهچاله‌ها درنهایت در یکدیگر سقوط کرده و ادغام شوند، امواج گرانشی به فضا ساطع می‌شود.

سابولکس مارکا، اخترفیزیکدان در دانشگاه کلمبیا می‌گوید: «دوتایی‌های سیاه‌چاله‌ای که به آرامی به دور یکدیگر می‌چرخند، تنورها و باس‌های اپرای کیهانی هستند.»

هیچ ابزاری روی زمین پیش از این نتوانسته بود امواج این غول‌ها را بگیرد. به همین خاطر دانشمندان مجبور شدند یک آشکارساز عظیم ویژه آن بسازند.
رصدخانه آرسیبو در در شمال پورتوریکوبرای این کار دانشمندان از داده‌های ۱۵ ساله تلسکوپ‌ها در سراسر آمریکای شمالی برای جستجوی امواج استفاده کردند. همچنین در این تحقیق از داده‌های دیگر تیم‌های شکارچی امواج گرانشی در سراسر جهان، از جمله در اروپا، هند، چین و استرالیا استفاده شد.

در این کار طاقت‌فرسا دانشمندان تلسکوپ‌ها را به سمت بقایای انفجار ستارگان مرده در کهکشان‌ها، یا همان تپ‌اخترها، نشانه رفتند. این مناطق جاهایی هستند که تصور می‌شود همچون فانوس‌های دریایی جرقه‌هایی از امواج رادیویی را به فضای بیرونی ارسال می‌کنند.

سارا ویگلند، اخترفیزیکدان در دانشگاه ویسکانسین-میلواکی در این باره می‌گوید: «این انفجارها به قدری منظم هستند که دانشمندان دقیقاً می‌دانند امواج رادیویی سر چه ساعتی قرار است به سیاره ما برسند. مانند یک ساعت کاملاً منظم که در فاصله بسیار دور در فضا تیک تیک می‌کند.»

با این حال سختی کار این است که امواج گرانشی، تار و پود فضا-زمان را منحرف می‌کنند و در نتیجه فاصله دور میان زمین و این تپ‌اخترها، بعضی پالس‌ها زودتر و بعضی دیرتر می‌رسند. از همین رو دانشمندان با تجزیه و تحلیل داده‌ها باید بفهمند ساعت دقیق رسیدن این امواج گرانشی چه زمانی است.

مارک کامیونکوفسکی، اخترفیزیکدان دانشگاه جانز هاپکینز می‌گوید: «روش جدید، صداهایی را که در اطراف ما وجود دارد آشکار می‌سازد. در واقع مثل این می‌ماند که در وسط یک مهمانی ایستاده‌اید، شما صحبت همه افراد را می‌شنوید ولی در عین حال هم هیچ چیز خاصی را نمی‌شنوید.»

دانشمندان می‌گویند شنیدن صدای پس‌زمینه‌ای جهان می‌تواند نشانه آن باشد که ادغام سیاه‌چاله‌ها، بیشتر یا بزرگ‌تر از آنچه پیش‌تر فکر می‌کردند در فضا اتفاق می‌افتد.

آنان امیدوارند تحقیق تازه درباره امواج گرانشی به باز شدن درهای جدیدی به روی «باستان‌شناسی کیهانی» و شناخت تاریخچه سیاهچاله‌ها و کهکشان‌ها کمک کند.

نتایج مطالعات تازه در نشریه علمی «ژورنال اخترفیزیکی» منتشر شده است.