ล่าคลื่นความโน้มถ่วงโดยใช้พัลซาร์

สหราชอาณาจักร แต่คุณไม่จำเป็นต้องมีประกาศเตือนคุณถึงปัญหาที่อาจเกิดขึ้นจากสัญญาณวิทยุในโทรศัพท์ของคุณ เพื่อให้ทราบว่าคุณได้ติดต่อ แล้ว แม้กระทั่งก่อนที่จะไปถึงสถานที่นั้น ก็ยากที่จะพลาดกล้องโทรทรรศน์วิทยุ ที่มีเส้นผ่านศูนย์กลาง 76 ม. ซึ่งเป็นจานสีขาวขนาดยักษ์ที่ตั้งตระหง่านเหนือที่ราบเชสเชียร์ กล้องโทรทรรศน์วิทยุถูกใช้ที่ มาเกือบ 60 ปีเพื่อศึกษาวัตถุท้องฟ้า 

ตลอดจนติด

ตามจรวด ดาวเทียม และยานสำรวจอวกาศ แต่นักดาราศาสตร์ที่หอดูดาวตอนนี้มีเป้าหมายใหม่อยู่ในใจแล้ว การใช้กล้องโทรทรรศน์โลเวลล์  และกล้องอื่นๆ ทั่วโลก  พวกเขาหวังว่าจะตรวจจับคลื่นความโน้มถ่วงได้โดยตรงเป็นครั้งแรกแรงโน้มถ่วงซึ่งเป็นแรงพื้นฐานที่มีพิสัยไกลที่สุดในบรรดาแรงพื้นฐานทั้งสี่

ได้ก่อร่างสร้างเอกภพของเราตั้งแต่อะตอมแรกถูกสร้างขึ้น มีหน้าที่รับผิดชอบทุกอย่างตั้งแต่การกำหนดโครงสร้างขนาดใหญ่ของกาแลคซีไปจนถึงการก่อตัวและการเคลื่อนที่ของดาวเคราะห์และดวงดาว แรงโน้มถ่วงยังเป็นแรงส่งให้เราบินลงไปตามลานสกี และบางครั้งอาจตกลงมาทับหน้าเรา

แต่ถึงแม้เราจะคุ้นเคยกับแรงโน้มถ่วง แต่วิธีการทำงาน ของมัน ก็ไม่เคยได้รับการยืนยันจากการทดลอง ตามทฤษฎีสัมพัทธภาพทั่วไปของอัลเบิร์ต ไอน์สไตน์ คลื่นความโน้มถ่วงเป็นระลอกคลื่นในอวกาศ-เวลาที่เดินทางเป็นคลื่นได้อย่างมีประสิทธิภาพ อย่างไรก็ตาม ยังไม่มีการตรวจพบโดยตรง

แม้คลื่นความโน้มถ่วงอาจเข้าใจยาก แต่ปัจจุบันมีความพยายามครั้งใหญ่ที่มุ่งตรวจจับคลื่นความโน้มถ่วงโดยตรง วิธีการที่คุ้นเคยที่สุดคือการใช้เลเซอร์อินเตอร์เฟอโรมิเตอร์รูปตัว L ขนาดยักษ์ ในสหรัฐอเมริกาและ VIRGO ในอิตาลี การทดลองเหล่านี้ออกแบบมาเพื่อตรวจจับการเปลี่ยนแปลงเล็กๆ น้อยๆ 

ในรูปแบบสัญญาณรบกวนที่เกิดจากลำแสงเลเซอร์ที่ส่งท่อยาวหลายกิโลเมตรลงมาวางในมุมฉากซึ่งกันและกัน การเปลี่ยนแปลงเหล่านี้จะเกิดขึ้นเมื่อมีคลื่นความโน้มถ่วงซึ่งอวกาศจะขยายตัวและหดตัวสลับกัน ทำให้ความยาวเส้นทางของลำแสงเลเซอร์เปลี่ยนไป แม้ว่าความร่วมมือระหว่าง จะผนึกกำลังกัน

ในเดือนมิถุนายน

เพื่อเผยแพร่การประเมินรวมข้อมูลห้าปีตั้งแต่ปี 2548 ถึง 2553อย่างไรก็ตาม การทดลองอีกประเภทหนึ่งซึ่งดำเนินการโดยนักวิจัยกลุ่มเล็กกว่ามาก ก็กำลังดำเนินการตามล่าหาคลื่นความโน้มถ่วงเช่นกัน ฝันขึ้นครั้งแรกในทศวรรษ 1970 โดยเกี่ยวข้องกับการเล็งกล้องโทรทรรศน์วิทยุไปยังวัตถุที่อยู่ไกล

ซึ่งเรียกว่าพัลซาร์ เป็นเวลาหลายปีที่เทคนิคนี้ไม่ใช่ทางเลือกที่ใช้การได้ เนื่องจากยังไม่มีเทคโนโลยีที่จำเป็น แต่การพัฒนาล่าสุด โดยเฉพาะอย่างยิ่งพลังการประมวลผลที่เพิ่มขึ้นของคอมพิวเตอร์ ทำให้วิธีการนี้เป็นคู่แข่งในการตรวจจับคลื่นความโน้มถ่วงโดยตรง และด้วยรางวัลโนเบลที่ใครก็ตามที่มองเห็นได้

ก่อนใครก็ตามที่คว้ารางวัลโนเบลได้ ความร้อนระอุก็มาถึงแล้ว ผู้จับเวลาดาวฤกษ์พัลซาร์กำลังหมุนดาวนิวตรอนที่ถูกสร้างขึ้นเมื่อดาวฤกษ์ระเบิดเป็นซูเปอร์โนวา และทิ้งสิ่งที่เป็นวัตถุขนาดเล็กที่สุดเป็นอันดับสองในจักรวาลของเรารองจากหลุมดำ อันที่จริง สสารของดาวนิวตรอนหนึ่งช้อนชามีน้ำหนักมาก

ถึง 100 ล้านตัน พัลซาร์หมุนด้วยอัตราสูงถึงหลายร้อยครั้งต่อวินาที ปล่อยลำแสงของอนุภาคและแสง รวมถึงคลื่นวิทยุแรงสูงออกจากขั้วแม่เหล็กแต่ละขั้ว โดยแกนแม่เหล็กมักจะเคลื่อนที่รอบแกนหมุนเพื่อให้ลำแสงแต่ละอัน กวาดเส้นทางรูปกรวยออกไปในท้องฟ้า หากพัลซาร์อยู่ในทิศทาง

ที่ระบบสุริยะอยู่บนเส้นทางทรงกรวยนี้ เราสามารถใช้กล้องโทรทรรศน์วิทยุเพื่อตรวจจับสัญญาณ “กระพือ” ทุกครั้งที่ลำแสงมาทางเรา ในความเป็นจริง สัญญาณปกตินี้ซึ่งเราเห็นที่ความยาวคลื่นต่างๆ กัน เป็นหลักฐานเดียวของเราที่แสดงว่าพัลซาร์มีอยู่จริง พัลซาร์ที่เร็วที่สุดบางตัวที่หมุนทุกๆ สองสาม

มิลลิวินาที

เป็นเครื่องมือที่มีประโยชน์อย่างยิ่ง เพราะเวลาที่พัลส์มาถึงกล้องโทรทรรศน์ของเรานั้นสม่ำเสมอมากจนสามารถใช้เป็นนาฬิกาที่แม่นยำสูง แม้กระทั่งเทียบเคียงกับนาฬิกาอะตอมบางรุ่น นักดาราศาสตร์พัลซาร์แห่ง อธิบายว่า “ผู้คนเอาสองและสองมารวมกันแล้ว

พูดว่า เฮ้ นาฬิกาที่เที่ยงตรงเหล่านี้ในทางทฤษฎีสามารถใช้ตรวจจับคลื่นความโน้มถ่วงได้”แนวคิดคือหากคลื่นความโน้มถ่วงผ่านระหว่างพัลซาร์กับเรา มันจะยืดและบีบอัดระยะทางที่พัลซาร์ของแสงจากพัลซาร์ต้องเดินทางก่อนที่จะมาถึงกล้องโทรทรรศน์ของเรา เมื่อแสงเคลื่อนที่ด้วยความเร็วคงที่ 

คลื่นพัลส์จะใช้เวลานานกว่าหรือสั้นกว่าตามลำดับในการเดินทางมาหาเรา ส่งผลให้คลื่นเหล่านั้นมาถึงในภายหลังหรือเร็วกว่าที่ไม่มีคลื่นความโน้มถ่วงเลย การเปลี่ยนแปลงเพียงเล็กน้อยในช่วงเวลาสัมพัทธ์ของพัลซาร์จากพัลซาร์หลายตัว ซึ่งเรียกรวมๆ กันว่าเป็นพัลซาร์ไทม์มิ่งอาร์เรย์ จะแสดงให้เห็นอย่างชัดเจน

ถึงการมีอยู่ของคลื่นความโน้มถ่วง หรือเพื่อให้ความคิดไปกระโดดไปข้างหน้าเช่นเดียวกับกรณีทางฟิสิกส์ การมองหาคลื่นความโน้มถ่วงนั้นง่ายกว่าเมื่อคุณมีข้อมูลมากขึ้น ซึ่งเป็นเหตุผลว่าทำไมนักวิจัยจากกล้องโทรทรรศน์วิทยุห้าแห่งในยุโรปจึงร่วมมือกันแบ่งปันข้อมูลของพวกเขาในความร่วมมือ

ที่เรียก ความพยายามร่วมกันเกี่ยวข้องกับกล้องโทรทรรศน์ เช่นเดียวกับกล้องโทรทรรศน์วิทยุในฝรั่งเศส เยอรมนี อิตาลี และเนเธอร์แลนด์ ซึ่งร่วมกันดูพัลซาร์ 40 ดวงที่มองเห็นได้จากซีกโลกเหนือประโยชน์มากกว่าการแบ่งปันข้อมูลนี้คือโครงการย่อยซึ่งนำโดยนักดาราศาสตร์ฟิสิกส์ ในเยอรมนี 

ในขณะที่ EPTA เกี่ยวข้องกับกล้องโทรทรรศน์ห้าตัวที่ใช้ข้อมูลของตัวเองในเวลาที่ต่างกันอย่างสิ้นเชิง ใน LEAP กล้องโทรทรรศน์เดียวกันจะทำการตรวจวัดพัลซาร์คุณภาพดีที่สุด 22 ดวงพร้อมกันในรายการของ EPTA ในขณะที่การสังเกตในเวลาเดียวกันอาจดูเหมือนเป็นสิ่งที่ต้องทำ แต่มันพูดง่ายกว่าทำ 

Credit : เว็บสล็อตแท้ / สล็อตเว็บตรงไม่ผ่านเอเย่นต์