צפייה ביקום באמצעות גלי כבידה מציבה אתגרים טכנולוגיים משמעותיים, במיוחד בחקירת תחום התדרים מעל קילוהרץ אחד, האסטרונומים נעזרים טכנולוגית במגנטוספירה של כוכבי לכת כדי לזהות את גלי הכבידה
מדענים הציעו שיטה פורצת דרך לגילוי גלי כבידה בתדר גבוה (HFGWs). הגישה החדשנית של צוות המחקר, בראשות פרופסור חבר טאו ליו מהמחלקה לפיזיקה מהאוניברסיטה למדע וטכנולוגיה של הונג קונג (HKUST), עשויה לאפשר לגלות בהצלחה HFGWs על ידי שימוש בטלסקופים אסטרונומיים קיימים וניתנים לביצוע מבחינה טכנולוגית במגנטוספירה פלנטרית. זה יפתח אפשרויות חדשות לחקר היקום המוקדם ואירועים קוסמיים אלימים באופן יעיל ובר-ביצוע מבחינה טכנית.
גלי כבידה נוצרים על ידי מגוון של תופעות אסטרונומיות, כגון התמרת פאזות ביקום המוקדם והתנגשויות של חורים שחורים היוליים. אבל ההשפעות שלהם מאוד חלשות והתגלו רק בתחום של תדרים נמוכים יחסית באמצעות שיטת האינטרפרומטריה. הצפייה ביקום באמצעות גלי כבידה מציבה לכן אתגרים טכנולוגיים משמעותיים, במיוחד בחקירת תחום התדרים מעל קילוהרץ אחד, שבו השימוש באינטרפרומטריה הופך למאוד מוגבל.
כדי להתמודד עם הקושי הזה, פרופ’ טאו לי ועמיתו ד”ר צ’ן ז’נג שיתפו פעולה עם פרופ’ ג’ינג רן מהמכון לפיזיקה של אנרגיות גבוהות באקדמיה הסינית למדעים, והשיגו פריצת דרך משמעותית במחקרם האחרון. המחקר מנצל את התופעה הפיזיקלית המסקרנת שגלי כבידה הנמצאים בשדה מגנטי אפשר להמיר לגלים אלקטרומגנטיים שפוטנציאלית ניתן לגלות. השימוש במסלולים המורחבים במגנטוספירה הפלנטרית מגדיל את יעילות ההמרה ומתקבלים יותר אותות של גלים א”מ. אפשר להגדיל עוד את יכולת הגילוי בטלסקופים עם שדה ראייה רחב בגלל הפיזור הזוויתי הנרחב של שטף האותות בתוך מעבדה פלנטרית כזאת.
השיטה החדשה הזאת מאפשרת לטלסקופ אסטרונומי יחיד לתפקד כגלאי אותות של גלי כבידה. על ידי שילוב של כמה טלסקופים, אפשר לקבל כיסוי רחב של תדרי HFGWs, ממגה-הרץ עד 1028 הרץ. תחום התדרים הזה שווה לספקטרום הא”מ שבו משתמשים בתצפיות אסטרונומיות וכולל חלק גדול שמעולם לא נחקר קודם בגילוי גלי כבידה. המחקר מספק הערכת רגישות ראשונית עבור גלאים מבוססי לוויינים במסלול נמוך סביב הארץ ומשימות מתקיימות במגנטוספירה של המאדים.
המחקר התפרסם ב-Physical Review Letters במרץ והודגש לאחר מכן ב-Nature Astronomy במאמר שכותרתו “מעבדות בגודל של כוכבי לכת מאפשרות תובנות קוסמולוגיות”. הדגש הוא על חשיבות המחקר בסלילת הדרך למחקרים עתידיים על טכנולוגיות חדשניות לגילוי גלי כבידה.
עוד בנושא באתר הידען:
תגובה אחת
ובתרגום מסינית לעברית נגישה לאהבלים כמונו, מה זה אומר?