نعم، لقد حصلنا على مرصد فضائي لموجات الجاذبية

ابقوا هادئين، ابقوا هادئين الجميع. لكن هذا ما حدث أخيرًا: وكالة الفضاء الأوروبية تلزم نفسها باستخدام هوائي مقياس التداخل الليزري الفضائي (LISA)، وهو مرصد لموجات الجاذبية سيقوم بدراسة بعض الظواهر الأكثر غموضًا في الكون.

يوم الخميس، تم اعتماد LISA رسميًا، مما يعني أن وكالة الفضاء الأوروبية “تدرك أن مفهوم المهمة والتكنولوجيا متقدمة بما فيه الكفاية”، وفقًا للوكالة. يطلقويمكن البدء رسميًا في بناء المرصد.

في الآونة الأخيرة فقط تمكنت البشرية من اكتشاف موجات الجاذبية. في عام 2016، تمت ملاحظة هذه الظاهرة – التي تنبأ بها أينشتاين – لأول مرة بفضل تعاون العلماء باستخدام مرصد موجات الجاذبية بالليزر (LIGO). سجل مرصد LIGO موجات الجاذبية، أو التموجات الدقيقة للغاية في الزمكان الناتجة عن أحداث بعيدة مثل اندماج الثقوب السوداء.

منذ ذلك الحين، تم اكتشاف الكثير من موجات الجاذبية، حيث تدور الثقوب السوداء والنجوم النيوترونية عبر الكون حول بعضها البعض، وتنجذب بشكل متبادل عن طريق الجاذبية، وترقص نحو الاصطدام مما يسبب تموجات هائلة في الزمكان.

في العام الماضي، أعلنت خمس شركات تعاونية بشكل مستقل عن بيانات قالوا إنها من المحتمل أن تكون صادرة عن ثنائيات الثقوب السوداء الهائلة، وكانت بمثابة علامة محتملة لخلفية موجة الجاذبية: الخليط التراكمي المستمر لموجات الجاذبية التي تمتد وتضغط على الكون مثل الأمواج في المحيط الكوني. تم هذا الاكتشاف باستخدام مصفوفات توقيت النجم النابض، بشكل أساسي، عن طريق توقيت الضوء الصادر من النجوم البعيدة سريعة الدوران لتحديد ما إذا كان الزمكان قد أخر أو عجّل وصولها.

ومن المقرر أن يأخذ مشروع LISA الجديد هذا العلم إلى مستوى جديد تمامًا. إن وضع مقياس تداخل في الفضاء من شأنه أن يقلل إلى حد كبير من الضوضاء التي تواجهها الأجهزة الأرضية، كما أن إطالة أذرع المرصد من شأنها أن تسمح للعلماء بجمع البيانات غير المحسوسة على الأرض.

“بفضل المسافة الهائلة التي قطعتها إشارات الليزر على LISA، والاستقرار الرائع لأجهزتها، سوف نستكشف موجات الجاذبية ذات الترددات الأقل مما هو ممكن على الأرض، ونكشف عن أحداث ذات نطاق مختلف، وصولاً إلى الفجر”. قالت نورا لوتزجيندورف، العالمة الرائدة في مشروع LISA، في مقابلة: الافراج عن وكالة الفضاء الأوروبية.

وجاء اكتشاف موجة الجاذبية الذي أُعلن عنه في عام 2016 من مصدر هائل مقياس التداخل الذي يمتد عبر الولايات المتحدةمع مجموعة من الأسلحة في واشنطن ومجموعة أخرى في لويزيانا. ومن خلال قياس أدنى التغيرات في المسافات التي كان على ضوء الليزر أن يقطعها في مقاييس التداخل، قرر الفريق أن الزمكان نفسه قد تم سحقه وتمدده عندما مرت تموجات الجاذبية من اصطدام كوني بعيد عبر الأرض.

سيتألف LISA من ثلاث مركبات فضائية، تدور حول الشمس في تشكيل “مثلث متساوي الأضلاع ودقيق للغاية”. سيكون طول كل ذراع من أذرع LISA – غير المثقلة بالعوائق الأرضية مثل الأشجار وخطوط الكهرباء وقضايا ملكية الأراضي – 1.5 مليون ميل. تم اختبار أجهزة LISA بواسطة مهمة LISA Pathfinder، التي انطلقت في عام 2015. وقال لوتزجيندورف: “لتوسيع حدود دراسات الجاذبية، يجب علينا الذهاب إلى الفضاء”.

ستكون موجات الجاذبية المنبعثة من تصادمات الثقوب السوداء في مركز المجرات من أهم أهداف LISA. لكن المرصد سيكون مكلفًا أيضًا باندماج الأجسام المدمجة مثل الأقزام البيضاء والنجوم النيوترونية، وفقًا لوكالة الفضاء الأوروبية.

من المتوقع أن يكون تاريخ إطلاق LISA في عام 2035، أي بعد حوالي 20 عامًا من إعلان وكالة الفضاء الأوروبية لأول مرة أن المرصد يمثل أولوية. وسيبدأ العمل في المرصد في يناير 2025.

أكثر: تشير نتائج موجات الجاذبية إلى أن الثقوب السوداء الهائلة تشوه الزمكان باستمرار