امواج گرانشی Gravitational waves

امواج گرانشی را آلبرت اینشتین در سال ۱۹۱۶ بر پایهٔ نسبیت عام پیش‌بینی کرد. بر اساس این نظریه، جرم فضا-زمان را خم می‌کند و وقتی جرم‌های سنگین شتاب بگیرند، این خمیدگی به‌صورت موج به بیرون می‌رود، همان‌طور که حرکت قایق روی آب موج پدید می‌آورد. این موج‌ها فاصله‌ها را اندکی کش می‌دهند و فشرده می‌کنند.

نخستین آشکارسازی چگونه بود؟

در ۱۴ سپتامبر ۲۰۱۵ رصدخانهٔ لایگو در آمریکا نخستین موج گرانشی را ثبت کرد. این رویداد با نام GW150914 در فوریهٔ ۲۰۱۶ اعلام شد و از ادغام دو سیاه‌چالهٔ حدود ۳۶ و ۲۹ برابر جرم خورشید در فاصلهٔ حدود ۱٫۳ میلیارد سال نوری ناشی بود. در سال ۲۰۱۷ جایزهٔ نوبل فیزیک به راینر وایس، بری بریش و کیپ تورن برای این دستاورد رسید.

پیش‌تر در دههٔ ۱۹۷۰ تغییر مدار یک ستارهٔ دوتایی تپ‌اختری شاهدی غیرمستقیم از انتشار این امواج به دست داده بود.

امواج گرانشی چگونه آشکار می‌شوند؟

آشکارسازها تداخل‌سنج لیزری‌اند: پرتو لیزر در دو بازوی چند کیلومتری رفت و برگشت می‌کند و عبور موج گرانشی طول بازوها را به اندازهٔ کسری بسیار کوچک‌تر از قطر یک پروتون تغییر می‌دهد. مهم‌ترین آشکارسازها لایگو، ویرگو (Virgo) در ایتالیا و کاگرا (KAGRA) در ژاپن هستند.

چه چیزی امواج گرانشی را پدید می‌آورد؟

• ادغام دو سیاه‌چالهٔ ستاره‌ای
• ادغام دو ستارهٔ نوترونی، مانند رویداد GW170817 در سال ۲۰۱۷ که با گران‌نواختر و انفجار پرتو گاما هم دیده شد
• و به‌طور نظری رویدادهای جهان نخستین

امواج گرانشی «پنجرهٔ تازه»‌ای برای اخترشناسی باز کرده‌اند، چون از ابرهای گاز و غبار می‌گذرند و دربارهٔ رویدادهایی خبر می‌دهند که نور ندارند.

پرسش‌های رایج

### امواج گرانشی چیست؟
امواج گرانشی لرزش‌هایی در فضا-زمان‌اند که از حرکت شتاب‌دار اجرام سنگین پدید می‌آیند و با سرعت نور حرکت می‌کنند.

### نخستین بار امواج گرانشی کی دیده شد؟
نخستین موج گرانشی در ۱۴ سپتامبر ۲۰۱۵ توسط لایگو ثبت شد و در فوریهٔ ۲۰۱۶ اعلام گردید.

### امواج گرانشی خطرناک‌اند؟
نه. امواج گرانشی وقتی به زمین می‌رسند بسیار ضعیف‌اند و فقط با ابزارهای فوق‌حساس آشکار می‌شوند.

### امواج گرانشی با نور چه فرقی دارند؟
امواج گرانشی نوسان خود فضا-زمان‌اند و نور موج الکترومغناطیسی است؛ هر دو با سرعت نور می‌روند ولی اطلاعات متفاوتی از رویدادها می‌دهند.