اسپیس نوتااسپیس نوتااسپیس نوتا
  • صفحه اصلی
  • فناوری فضایی
    فناوری فضایینمایش بیشتر
    سنسورها با فناوری پیشرانه نوین، برای همیشه در «جهان نادان‌ها» پرواز می‌کنند
    سنسورها با فناوری پیشرانه نوین، برای همیشه در «جهان نادان‌ها» پرواز می‌کنند
    ۳۱ مرداد ۱۴۰۴ ساعت ۱۰:۰۰
    با آینه‌ی چاپ سه‌بعدی آلومینیومی، کیوب‌ست‌ها بهتر می‌بینند
    با آینه‌ی چاپ سه‌بعدی آلومینیومی، کیوب‌ست‌ها بهتر می‌بینند
    ۲۸ مرداد ۱۴۰۴ ساعت ۱۰:۰۰
    یک تغییر مسیر ساده، مقصد جدیدی پیش روی مأموریت لوسی می‌گذارد
    یک تغییر مسیر ساده، مقصد جدیدی پیش روی مأموریت لوسی می‌گذارد
    ۲۱ مرداد ۱۴۰۴ ساعت ۱۱:۰۰
    مخلوط کردن ریگولیت و پلیمر، وزن چاپ سه بعدی را کاهش میدهد
    مخلوط کردن ریگولیت و پلیمر، وزن چاپ سه بعدی را کاهش میدهد
    ۱۹ مرداد ۱۴۰۴ ساعت ۱۰:۰۰
    گامی مهم برای تلسکوپ رومن: ناسا سپر محافظ در برابر خورشید را نصب کرد
    گامی مهم برای تلسکوپ رومن: ناسا سپر محافظ در برابر خورشید را نصب کرد
    ۱۵ مرداد ۱۴۰۴ ساعت ۱۰:۰۰
  • ماموریت‌های فضایی
    • ماموریت‌های دولتی
    • ماموریت‌های خصوصی
  • نجوم و کیهان‌شناسی
    • ستاره‌ها و سیارات
    • تصاویر فضایی
    • پژوهش‌های علمی
    • دانستنی های علمی
  • محیط زیست و زمین‌شناسی
    • تغییرات اقلیمی
    • زمین‌لرزه‌ها
    • آتشفشان‌ها
خواندن: امواج گرانشی و رمز و راز فوق‌العاده انفجار بزرگ
به اشتراک بگذارید
اسپیس نوتااسپیس نوتا
  • فناوری فضایی
  • ماموریت‌های فضایی
    • ماموریت‌های دولتی
    • ماموریت‌های خصوصی
  • نجوم و کیهان‌شناسی
    • ستاره‌ها و سیارات
    • تصاویر فضایی
    • پژوهش‌های علمی
    • دانستنی های علمی
  • محیط زیست و زمین‌شناسی
    • تغییرات اقلیمی
    • زمین‌لرزه‌ها
    • آتشفشان‌ها
ما را دنبال کنید
ستاره‌ها و سیارات

امواج گرانشی و رمز و راز فوق‌العاده انفجار بزرگ

دانشمندان ممکن است در مسیر کشف جنبه های جدید فیزیک باشند.

امواج گرانشی و رمز و راز فوق‌العاده انفجار بزرگ
تصویری از دو کهکشان در حال ادغام که زنگ فضازمان را با امواج گرانشی تنظیم می کنند. (اعتبار تصویر: NASA/CXC/A.Hobart)
توسط مونا علی اکبرخان افجه ۸ شهریور ۱۴۰۳ ساعت ۱۲:۰۰
8 دقیقه مطالعه

در سال ۲۰۲۳، فیزیکدانان از یافتن امواج تقریباً نامحسوس در تار و پود فضا و زمان شگفت زده شدند – که به عنوان موجودی به نام فضازمان متحد شده اند. آنها امواجی بودند که در ارتباط با مجموعه‌ای از ستاره‌های نوترونی در حال چرخش به نام «آرایه‌های زمان‌بندی تپ اختر» کشف شدند.

این زمزمه پس زمینه با فرکانس پایین امواج گرانشی در جهان ما در ابتدا به یک تغییر یا یک ‘انتقال فاز’ نسبت داده شد که اندکی پس از انفجار بزرگ رخ داد. با این حال، تحقیقات جدید این فرض را مورد تردید قرار می دهد.

اندرو فاولی، استادیار در دانشگاه شیان جیائوتنگ-لیورپول، در بیانیه ای اعلام کرد: نظریه پردازان و تجربی گرایان حدس می زنند که امواج گرانشی نانوهرتز از یک انتقال شناخته شده که خیلی زود پس از انفجار بزرگ رخ داد – نشأت گرفته اند – تغییری که جرم همه ذرات بنیادی شناخته شده را ایجاد کرد. با این حال، کار ما مشکلات جدی را با توضیح جذاب منشأ آنها آشکار می کند.

انتقال فاز تغییرات ناگهانی در خواص یک ماده است و معمولاً زمانی رخ می دهد که یک ماده خاص به دمای بحرانی برسد. انتقال فاز که شاید برای ما آشناترین است، تبدیل آب به یخ است، زیرا دما به زیر صفر می رسد. همچنین مواردی وجود دارد که به عنوان انتقال های ‘فوق العاده سرد’ شناخته می شوند. با آب، یک انتقال فوق خنک زمانی رخ می دهد که ماده در فاز مایع خود ‘گیر’ می کند و تبدیل آن به یخ را کند می کند.

بسیاری از دانشمندان بر این باورند که یک ‘انتقال مرحله مرتبه اول’ در همان ابتدای زمان رخ داده است که باعث پرتاب امواج گرانشی یا امواج در فضا-زمان می شود. بنابراین، کارشناسان فکر می‌کنند که این امواج می‌توانند برای تعیین شرایط موجود در اولین دوره تورم سریع در جهان ما، یا شاید حتی شرایط موجود قبل از انفجار بزرگ استفاده شوند.

فقط یک فاز؟ نگاهی به پیچیدگی‌های مراحل زندگی

مفهوم امواج گرانشی به نظریه گرانش آلبرت انیشتین در سال ۱۹۱۵ تحت عنوان ‘نسبیت عام’ برمی گردد. این نظریه، اثرات اجسام با جرم را بر روی بافت فضازمان پیش‌بینی می‌کند. طبق این نظریه، تجربه فیزیکی ما از گرانش ناشی از این انحنا یا تاب برداشتن فضازمان است.

نسبیت عام فراتر از این نیز می رود، و همچنین نشان می دهد که وقتی اجسام شتاب می گیرند، امواجی در فضازمان ایجاد می کنند – با نام مستعار، امواج گرانشی. اگرچه این پدیده در مورد شتاب اجرام در مقیاسی که روی زمین می‌بینیم ناچیز است، اما زمانی که شتاب شامل اجرام کیهانی عظیمی مانند سیاه‌چاله‌های پرجرم و ستاره‌های نوترونی می‌شود، تأثیر آن قابل توجه می‌شود.

به عنوان مثال، هنگامی که این اجرام در سیستم های دوتایی وجود دارند – به این معنی که دو مورد از آنها دائماً در اطراف یکدیگر شتاب می گیرند – آنها به طور پیوسته امواج گرانشی را ساطع می کنند تا در نهایت با هم برخورد کنند و ‘جیغ’ بلندی از این امواج را منتشر کنند.

علاوه بر این، امواج گرانشی، مانند تابش الکترومغناطیسی، در طیف وسیعی از فرکانس ها قرار دارند. امواج گرانشی با فرکانس بالا، مانند نور با فرکانس بالا، طول موج کوتاه‌تری دارند و پرانرژی‌تر هستند. امواج گرانشی فرکانس پایین دارای طول موج بلندتری هستند و انرژی کمتری دارند. امواج گرانشی موج بلند فرکانس پایین همچنین دارای ‘دوره های’ طولانی هستند که به زمان بین یک قله موج از نقطه تنظیم تا قله بعدی که از آن نقطه عبور می کند اشاره دارد.

gravitational waves1
نموداری که طیف موج گرانشی را نشان می دهد. (اعتبار تصویر: مرکز پرواز فضایی گودارد ناسا)

امواج گرانشی که توسط رصدخانه نانوهرتز آمریکای شمالی برای امواج گرانشی آرایه زمان‌بندی تپ‌اختری (NANOGrav) در ژوئن ۲۰۲۳ شناسایی شد، فرکانس کمتری نسبت به امواج گرانشی مشاهده شده از ادغام ستاره‌های نوترونی و سیاه‌چاله‌های عظیم دارند که به‌طور معمول توسط رصدخانه امواج گرانشی تداخل‌سنج لیزری (LIGO)، VIRGO، و KagRA شناسایی می‌شوند. .

این بدان معناست که باید منبع متفاوتی برای این امواج گرانشی نانوهرتز فرکانس پایین وجود داشته باشد. مظنون اصلی؟ یک انتقال فاز درست پس از انفجار بزرگ – به طور دقیق، یک انتقال فوق العاده.

فاولی توضیح داد: ما دریافتیم که برای ایجاد امواج با چنین فرکانس‌های کوچکی، انتقال باید فوق‌العاده باشد.

با این حال، یک مشکل وجود دارد. چنین فازهای انتقالی فوق سرد کیهانی در طول دوره تورم سریع کیهانی (به عبارت دیگر، انبساط جهان) که توسط انفجار بزرگ آغاز شده است، کمی غیرمنتظره خواهد بود.

فاولی گفت: این گذارهای آهسته برای به پایان رساندن مشکل خواهند بود، زیرا نرخ گذار از سرعت انبساط کیهانی پایین‌تر است. اگر انتقال در انتها سرعت بیشتری بگیرد چه؟

این محقق همچنین اضافه کرد که اگرچه امواج گرانشی نانوهرتز خنک هستند، اما احتمالاً منشأ «فوق‌سرد» ندارند.

فاولی گفت: «اگر این امواج گرانشی واقعاً از انتقال‌های مرحله‌ای مرتبه اول می‌آیند، اکنون می‌دانیم که باید فیزیک جدید و بسیار غنی‌تری در جریان باشد – فیزیکی که هنوز درباره آن نمی‌دانیم.»

gravitational waves2
تفسیر هنرمند از آرایه ای از تپ اخترها که تحت تأثیر امواج گرانشی تولید شده توسط یک سیاهچاله دوتایی در یک کهکشان دوردست قرار می گیرند. (اعتبار تصویر: Aurore Simonnet/NANOGrav)

فاولی و همکارانش بر این باورند که تحقیقات آنها نشان می‌دهد که برای درک انتقال‌های فاز فوق‌سرد، به‌ویژه آن‌هایی که می‌توانستند در ابتدای جهان رخ داده باشند، به دقت بیشتری نیاز است.

او گفت: از آنجایی که اینها لزوماً انتقال‌های آهسته هستند، ساده‌سازی‌های معمول در مورد اینکه آیا انتقال کامل می‌شود یا خیر، کار نمی‌کند. ظرافت‌های زیادی در ارتباط بین مقیاس انرژی انتقال و فرکانس امواج وجود دارد، بنابراین هنگام در نظر گرفتن امواج گرانشی و انتقال‌های فوق سرد، به تکنیک‌های دقیق‌تر و پیچیده‌تری نیاز داریم.

‘درک این زمینه به ما کمک می کند تا اساسی ترین سوالات در مورد منشاء جهان را درک کنیم.’

درک بهتر انتقال‌های فاز فوق‌سرد نیز می‌تواند به درک بیشتر انتقال‌های فاز زمینی و کمتر کیهانی کمک کند.

Fowlie در پایان گفت: ‘همچنین پیوندهایی به برنامه هایی دارد که به خانه نزدیک تر هستند، مانند درک چگونگی جریان آب از طریق سنگ، بهترین راه ها برای نفوذ قهوه و چگونگی گسترش آتش سوزی ها.’

تحقیقات این تیم در مقاله منتشر شده در مجله Physical Review Letters مورد بحث قرار گرفته است.

منابع:livescience
این مقاله را به اشتراک بگذارید
Facebook Twitter Telegram
مونا علی اکبرخان افجه
توسط مونا علی اکبرخان افجه
دانشجوی دکتری ژئوفیزیک گرایش لرزه شناسی هستم. ژئوفیزیک به بررسی ابعاد زمین و اتفاقاتی مانند زلزله و لرزه هایی که توسط فعالیت انسان به‌وجود می‌آید، می پردازد. فعالیت در حوزه زمین و فضا از علاقه مندی ام است.
نظر بدهید

دیدگاهتان را بنویسید لغو پاسخ

نشانی ایمیل شما منتشر نخواهد شد. بخش‌های موردنیاز علامت‌گذاری شده‌اند *

جدیدترین مطالب

روایتی جدید از آغاز کیهان، بی‌آنکه به تورم کیهانی متکی باشد
روایتی جدید از آغاز کیهان، بی‌آنکه به تورم کیهانی متکی باشد
۶ شهریور ۱۴۰۴ ساعت ۱۰:۰۰
گوی های عظیم آتشین در سراسر جنوب ژاپن، آسمان شب را روشن کرد
گوی های عظیم آتشین در سراسر جنوب ژاپن، آسمان شب را روشن کرد
۵ شهریور ۱۴۰۴ ساعت ۱۳:۰۰
اسپیس ایکس به دلیل نقص فنی، پرتاب آزمایشی استارشیپ را به تعویق انداخت
اسپیس ایکس به دلیل نقص فنی، پرتاب آزمایشی استارشیپ را به تعویق انداخت
۵ شهریور ۱۴۰۴ ساعت ۱۲:۰۰
ستاره‌شناسان RBFLOAT، درخشان‌ترین انفجار رادیویی سریع مشاهده شده تاکنون را شناسایی کردند
ستاره‌شناسان RBFLOAT، درخشان‌ترین انفجار رادیویی سریع مشاهده شده تاکنون را شناسایی کردند
۵ شهریور ۱۴۰۴ ساعت ۱۱:۰۰
پرواز تاریخی: استارشیپ اسپیس‌ایکس در دهمین آزمون پروازی خوش درخشید
پرواز تاریخی: استارشیپ اسپیس‌ایکس در دهمین آزمون پروازی خوش درخشید
۵ شهریور ۱۴۰۴ ساعت ۱۱:۰۰

جدیدترین های تکنوتا

iOS 26: ایجاد یادآورهای جدید سریع‌تر از همیشه
۵ شهریور ۱۴۰۴ ساعت ۲۰:۳۰
iOS 26: ایجاد یادآورهای جدید سریع‌تر از همیشه
iOS 26: با پوشه‌ها پلی‌لیست‌های اپل موزیک را مدیریت کنید
۵ شهریور ۱۴۰۴ ساعت ۱۹:۳۰
iOS 26: با پوشه‌ها پلی‌لیست‌های اپل موزیک را مدیریت کنید
رنگ‌های سری آیفون ۱۷ پیش از عرضه در ۹ سپتامبر فاش شد
۵ شهریور ۱۴۰۴ ساعت ۱۸:۰۰
رنگ‌های سری آیفون ۱۷ پیش از عرضه در ۹ سپتامبر فاش شد

پربازدیدترین ها

تحقیقی جدید نگاه اخترشناسان به برخورد عظیم مشتری را دگرگون می‌سازد
ستاره‌ها و سیارات
تحقیقی جدید نگاه اخترشناسان به برخورد عظیم مشتری را دگرگون می‌سازد
۴ شهریور ۱۴۰۴ ساعت ۱۱:۰۰
پژوهشگران ناسا نشان دادند که سرس (Ceres) می‌توانسته در گذشته قابل سکونت باشد
ستاره‌ها و سیارات
پژوهشگران ناسا نشان دادند که سرس (Ceres) می‌توانسته در گذشته قابل سکونت باشد
۳ شهریور ۱۴۰۴ ساعت ۱۰:۰۰
ماه تاریخی پر از ردّ آلودگی و غبار بر جای گذاشته است
ستاره‌ها و سیارات
ماه تاریخی پر از ردّ آلودگی و غبار بر جای گذاشته است
۲ شهریور ۱۴۰۴ ساعت ۱۱:۰۰
بیست‌ونهمین قمر اورانوس از چشم تلسکوپ جیمز وب پنهان نمی‌ماند
ستاره‌ها و سیارات
بیست‌ونهمین قمر اورانوس از چشم تلسکوپ جیمز وب پنهان نمی‌ماند
۳۱ مرداد ۱۴۰۴ ساعت ۱۱:۰۰
اسپیس نوتا
دسترسی سریع
  • درباره ما
  • تماس با ما
  • تبلیغات
  • لیست بعدا می خوانم
معرفی کوتاه

اسپیس نوتا منبع جامع اخبار و رویدادهای فضایی است که توسط نویسندگان متخصص در این زمینه تهیه می‌شود.

خانواده ما
اسپیس نوتا
تکنوتا
© 1403 کپی مطالب اسپیس نوتا تنها با لینک دادن به سایت امکان‌پذیر است.
  • نقشه سایت
  • تبلیغات