ما هى موجات الجاذبية؟
في عام 1916 ، من خلال نظرية النسبية العامة ، تنبأ أينشتاين بأن شيئًا خاصًا سيحدث عندما يدور جسمان في الفضاء (مثل الكواكب والنجوم) حول بعضهما البعض ، مما يشكل نوعًا من التموج والحركة في نسيج الزمكان (أبعاد الزمان والمكان) في الكون تشبه التموجات التي نراها عندما نلقي بصخرة في البركة . 🔹️أطلق عليها العلماء اسم موجات الجاذبية وسيؤدي دوران أي جسمين في الفضاء إلى هذه الموجات ، تمامًا مثل دوران الأرض ، كلما زادت سرعة الدوران ، زادت قوة موجات الجاذبية مثل نموذج المستعر الأعظم (انفجار نجمي) أو نجمين أو ثقبين يدوران حول بعضهما البعض.
سرعه موجات الجاذبية
في نظرية الجاذبية لأينشتاين ، تتحرك هذه التموجات بسرعة الضوء وليس على الفور. يشير هذا إلى أن التشويه الذي يحدث في الزمكان بسبب المادة والطاقة يجب أن ينتشر بسرعة الضوء
وبالتالي ، يجب أن تكون سرعات الجاذبية والضوء متساوية في فراغ الفضاء.
رصد موجات الجاذبية
وفي عام 2015 (أي بعد 100 عام) ، اكتشف العلماء موجات الجاذبية لأول مرة من خلال مرصد LIGO لموجات الجاذبية من خلال ملاحظة اصطدام ثقبين أسودين ببعضهما
موجات الجاذبية ماذا تعنى؟
موجات الجاذبية هي تشوهات في نسيج المكان والزمان ، ناتجة عن حركة الأجسام الضخمة ، مثل الموجات الصوتية في الهواء أو الموجات الصغيرة التي تتشكل على سطح البركة عندما يرمي شخص ما صخرة في الماء. ولكن على عكس الموجات الصوتية وموجات البركة التي تنتشر عبر وسط مثل الماء ، فإن موجات الجاذبية هي اهتزازات في الزمكان نفسه ، مما يعني أنها تتحرك فعليًا عبر فراغ الفضاء. على عكس الهبوط اللطيف لحجر في البركة ، فإن الأحداث التي تسبب موجات الجاذبية هي من بين أقوى الأحداث وأضخمها في الكون.
يمكننا سماع موجات الجاذبية ، بنفس المعنى الذي تنتقل به الموجات الصوتية عبر الماء ، أو تتحرك الموجات الزلزالية عبر الأرض. الفرق هو أن الموجات الصوتية تهتز عبر وسط مثل الماء أو الغبار. أما بالنسبة لموجات الجاذبية ، فالوسيط هو
الزمان والمكان معا ( الزمكان)
تمتد موجات الجاذبية في الكون دون عوائق تمامًا ، بغض النظر عما يعترض طريقها. وهذا ما يميزها عن الضوء أو الصوت. موجات الجاذبية هي "تشويه" للهندسة الرياضية وحتى الفضاء نفسه. منذ أن تم تطوير هذه النظرية قبل مائة عام ، حاول العلماء إثباتها وإثبات صحتها. والآن ، ولأول مرة ، نجحوا في ذلك الهدف ،،،،
كشف موجات الجاذبية
تنبأت نظرية النسبية العامة لأينشتاين أولاً بوجود موجات الجاذبية ، والتي لاحظها العالم الشهير نفسه في عام 1916. على الرغم من أن أينشتاين شكك لاحقًا في وجود موجات الجاذبية ، فقد كان لدينا دليل غير مباشر عليها منذ السبعينيات.
في عام 1974 ، قام علماء الفلك جو تايلور ورسل هولس بتتبع زوج من الأجسام النجمية الدوارة تسمى النجوم النابضة. عندما كان زوج النجوم النابضة يدوران حول بعضهما البعض ، اقتربا من بعضهما البعض ، مما يشير إلى أنهما يبعثان كميات هائله من الطاقة.
أشارت الحسابات إلى أن هذا الفقد من الطاقة جاء على شكل موجات ثقالية ، وهو اكتشاف تايلور وهوليس الذى نالا جائزة نوبل عام 1993 بفضله .
تلسكوب أينشتاين الفضائي
عدسه الجاذبيه
وفقًا لنظرية النسبية العامة لأينشتاين ، تتشكل عدسات الجاذبية بسبب الطي الملحوظ للمجرات والمجرات في الزمكان ، وإذا كانت هناك مجرة بين الأرض وجسم آخر بعيد ، فستعمل هذه المجرة كعدسة وتتسبب في انحناء الزمكان.
ويكبر الضوء المنبعث من ذلك الجسم إلى عين الراصد من الأرض ، وهذا أمر حتمي. أن موجات الجاذبية تتبع الزمكان المنبعث بدورها ، وهذا يعني أن هذه الموجات أيضًا عرضة للانحراف والتكبير بفعل عدسة الجاذبية.
بالإضافة إلى ذلك ، كلما زادت المسافة بين الجسم والأرض ، زادت فرصة انحراف ضوء هذا الجسم - أو موجات الجاذبية الخاصة به - عن طريق التأثير العدسي للجاذبية الناتجة حول وجود مجرة متداخلة فى المسافه بين الراصد على الأرض وهذا الجسم ..
ماذا نتعلم من موجات الجاذبية؟
يمكن لأجهزة كشف موجات الجاذبية الآن اكتشاف الموجات التي تكونت نتيجة اندماج النجوم النيوترونية والثقوب السوداء. اعتبارًا من نهاية عام 2018 ، رأينا 10 عمليات اندماج لثقب أسود واندماج واحد لنجمين نيوترونيين. كما شاهدنا بالفيديو مع زيادة الملاحظات ، سيتمكن علماء الفلك من رؤية الأنماط ضمن أعداد وكتل الثقوب السوداء المعروفة ، مما يساعد على إطلاع النظريات على كيفية تشكلها وتغيرها بمرور الوقت.
لكننا نتعلم المزيد عن الأحداث التي تنبعث منها موجات الجاذبية والضوء. في 17 أغسطس 2017 ، حصل علماء الفلك على فرصتهم الأولى لرؤية أحد هذه الأحداث ، عندما وصلت إشارات إلى الأرض من نجمين نيوترونيين مدمجين - بقايا كثيفة جدًا من النجوم الخاملة - كانا يدوران حول بعضهما البعض ، ثم يصطدمان. النجمان اندمجا واتحدا
اندماج النجمين النيترونين ، لم يصدر اهتزازات و موجات الجاذبية وحدها بل حدث انفجار مرئي هائل يسمى كيلونوفا – kilonova
تساعد موجات الجاذبية أيضًا في توضيح جوانب أخرى من أسس كوننا. على سبيل المثال ، كان من الصعب تحديد ثابت هابل ، وهو مقياس لمدى سرعة تمدد الكون. تسفر قياسات الشفق اللاحق للكون المبكر عن رقم واحد ، لكن التقديرات التي أجريت على النجوم الأصغر سناً تعطي رقمًا آخر. هل هذا التناقض مجرد مشكلة أم خطأ في عملية الاختبار وأخذ العينات؟ أو هل تغير ثابت هابل بمرور الوقت ، مشيرًا إلى وجود جسيمات وقوى غريبة وجديدة؟
من خلال العمل "بصفارات الإنذار القياسية" ، توفر كاشفات الموجات الثقالية طريقة مستقلة لحساب ثابت هابل ، مما يجعلها الحكم النهائي في هذا النقاش الكونى.......