تبدیل معجزه‌آسای جاذبه به نور!

غزال زیاری: ظاهراً حتی ستاره‌های مرده هنوز هم می‌توانند در برابر مرگ نور، واکنش نشان دهند. در یک واکنش فیزیکی غیرمعمول، گرانش به خودی خود تبدیل به نوری می‌شود که می‌تواند حتی پس از مرگ ستاره نیز تلالو داشته باشد.

نور مرئی از فوتون‌ها که یکی از ابزارهای اساسی ستاره‌شناسی هستند، تشکیل‌شده است. محققانی که موفق به انجام این کشف‌شده‌اند، در مقاله خود توضیح داده‌اند: «امروزه، نجوم مبتنی بر فوتون‌ها، با بهره‌گیری از تلسکوپ‌های پیچیده از رادیو تا پرتوهای گاما، نقش فعالی را در مدیریت درک ما از کیهان ایفا می‌کند.» این بدان معناست که تلسکوپ‌ها تقریباً کل طیف الکترومغناطیسی که در دسترس ماست (از پرتوهای گاما با طول‌موج‌های بسیار کوچک گرفته تا امواج رادیویی بسیار بزرگ) را دریافت می‌کنند.

اما به گفته آن‌ها، شکل بزرگ بعدی نجوم، امواج گرانشی است. مجموعه‌ای از آشکارسازهای جدید شروع به دریافت این امواج کرده‌اند که می‌تواند شامل امواج گرانشی با فرکانس فوق‌العاده بالا (UHFGWs) باشد. در ادامه این مقاله می‌خوانیم: «منابع دیگر مدل استاندارد UHFGW، در صورت پیش‌بینی، نقاط عطف مهمی را برای تشخیص ارائه می‌کنند که به طیف وسیعی از رویکردهای آزمایشی نیاز دارد» و این همه ما را به ستاره‌های مرده هدایت می‌کند.

ستاره مرده چیست؟

ستاره‌های نوترونی درواقع «ستاره‌های مرده‌ای» هستند که سطح خارجی‌شان به‌صورت جامد است و تقریباً فاقد هیچ عنصر دیگری به‌جز نوترون هستند؛ قطر آن‌ها به حدود ۱۹ کیلومتر می‌رسد و جرمی بیشتر از جرم خورشید در حجم کوچک آن فشرده‌شده است. این ستاره‌ها، میدان‌های مغناطیسی قدرتمندی ازجمله مگنتوسفرها دارند.

طبق توضیح دانشمندان، زمانی که امواج گرانشی به مگنتوسفرهای ستارهای نوترونی برخورد می‌کنند، ذرات گرانشی (ذراتی نظری به نام گراویتون) به فوتون‌های بسیار سبکی تبدیل می‌شوند.

محققان بر این باورند که این اتفاق از طریق واکنشی به نام فرآیند گرتسنشتاین معکوس رخ می‌دهد. میخائیل اوگنی گرتسنشتاین (که این فرآیند به نام او نام‌گذاری شده) یک فیزیکدان نظری روسی بود که برای اولین بار دیدگاهش درباره اتفاق‌های رخ‌داده در هنگام برخورد یک موج الکترومغناطیسی به یک میدان مغناطیسی قوی را مطرح کرد. به گفته او، این برخورد باعث ایجاد موج گرانشی با فرکانس مشابهی خواهد شد. درنتیجه معکوس فرآیند گرتسنشتاین، زمانی رخ می‌دهد که ضربه موج گرانشی باعث جرقه زدن یک موج الکترومغناطیسی ‌شود.

اما این به چه معناست؟ در حال حاضر مطالعه و تفسیر درباره امواج گرانشی در جریان است و باوجودی که می‌توان با بهره‌گیری از برخی روش‌ها آن‌ها را شناسایی کرد، محققان در انتظار آن هستند تا فیزیکدانان با استفاده از ابزارهای موجود، راه‌های بیشتری برای یافتن شواهدی از آن‌ها بیابند. بدین ترتیب دانشمندان قادر خواهند بود تا با اتکا به داده‌ها و مشاهدات بیشتر و قوی‌تر، به سمت حوزه‌های جدید مطالعه حرکت کنند.

بدین ترتیب اگر بتوان نشانه‌های الکترومغناطیسی ساخته‌شده از فوتون‌ها را که پیامد امواج گرانشی (که به‌طور خاص UHFGWاست) را یافت ، می‌توان با معکوس کردن شرایط مهندسی، متوجه شد که امواج گرانشی نیز وجود داشته‌اند.

این‌گونه و به سان مطالعات نجومی دهه‌های قبل، حضور فوتون‌ها می‌تواند به هدایت ما به بخش‌های جدید و عمیق‌تر فضای بیرونی کمک کند.

محققان در جمع‌بندی می‌گویند: «این امر باعث می‌شود که تا دید ما به روی طیف قوی‌تر و وسیع‌تری از محدودیت‌های موجود در امواج گرانشی فرکانس بالا باز شود.»

منبع: popularmechanics

۵۸۵۸