یک دانشمند ژاپنی معمای ۳۰ ساله «ناهماهنگی» سیاه‌چاله‌ها را حل کرد

PRL: معمای ۳۰ ساله ناهماهنگی در امواج گرانشی سیاهچاله حل شد

به گزارش مجله خبری نگار، دانشمندی از دانشگاه متروپولیتن توکیو یک راز دیرینه در اخترفیزیک را حل کرده است: او توضیح داد که چرا یکی از فرکانس‌های امواج گرانشی ساطع شده توسط یک سیاه‌چاله، رفتاری متفاوت از حد انتظار دارد. معلوم شد که این نتیجه‌ی رزونانس بین دو حالت مختلف از "صدای" سیاه‌چاله است. این کشف انگیزه‌ی قدرتمندی برای توسعه‌ی یک حوزه‌ی جدید فراهم می‌کند: طیف‌سنجی سیاه‌چاله. این کار در مجله‌ی Physical Review Letters (PRL) منتشر شده است.

سیاه‌چاله‌ها اجرام بسیار متراکمی هستند که گرانش آنها به قدری قوی است که حتی نور هم نمی‌تواند از آنها فرار کند. به لطف اکتشافات در نجوم امواج گرانشی که از طریق همکاری بین‌المللی LIGO-Virgo-KAGRA انجام شده است، بشریت برای اولین بار توانسته است "ارتعاشات" فضا-زمان ناشی از برخورد سیاه‌چاله‌ها را مشاهده کند.

در سال ۱۹۹۷، هیساشی اونوزاوا، دانشجوی کارشناسی ارشد، یک «ناهماهنگی» عجیب در یکی از حالت‌های توصیف‌کننده امواج گرانشی یک سیاه‌چاله کشف کرد. در آن زمان، این ناهنجاری مانند یک اشتباه به نظر می‌رسید، اما محاسبات مکرر با استفاده از رایانه‌های قدرتمند بار‌ها و بار‌ها آن را تأیید کرد. این معما نزدیک به سه دهه حل نشده باقی ماند.

اکنون، دانشیار هایاتو موتوهاشی این مشکل را با استفاده از یک حوزه فیزیک نظری جدید به نام فیزیک غیر هرمیتی حل کرده است. او نشان داد که این رفتار غیرمعمول نه به دلیل یک مد واحد، بلکه به دلیل برهمکنش دو مد در رزونانس است. علاوه بر این، چنین رزونانس‌هایی یک پدیده جهانی هستند که مشخصه بسیاری از مد‌های موج گرانشی است.

این کشف نه تنها برای اخترفیزیک، بلکه برای اپتیک نیز پیامد‌هایی دارد، جایی که پدیده‌های مشابهی در امواج الکترومغناطیسی مشاهده می‌شوند. بنابراین، یک حوزه میان‌رشته‌ای جدید - فیزیک گرانشی غیر هرمیتی - متولد می‌شود. این امر افق‌های جدیدی را برای تجزیه و تحلیل داده‌های به‌دست‌آمده توسط بزرگترین رصدخانه‌های جهان، مانند LIGO، Virgo و KAGRA، می‌گشاید.

لینک کپی شد

اشتراک‌ گذاری