شهد الخميس (14 نوفمبر) نهاية خمسة أيام مثيرة وغامضة ومخيبة للآمال في نهاية المطاف في الفيزياء الفلكية.
التلسكوبات في جميع أنحاء الكوكب وفي الفضاء مغزولة على محاورها يوم الأحد الماضي (10 نوفمبر) ، تسرع في مسح السماء بحثًا عن مصدر موجة جاذبية غامضة لم يسبق رؤيتها رصدتها ثلاثة أجهزة كشف منفصلة في ولاية واشنطن ، لويزيانا و إيطاليا. لم يكن أحد متأكدًا مما كان عليه. لم يتطابق مع الأمواج التي تأتي من اندماجات الثقب الأسود أو النجوم النيوترونية المتصادمة. أثار هذا الاكتشاف بحثًا دوليًا عن "مكون كهرومغناطيسي" للإشارة ، ومضة ضوئية من شأنها تحديد النقطة في السماء التي جاءت منها الموجة وقد تفسر سبب هذه الظاهرة.
لكن المراصد حول العالم فشلت في العثور على أي ضوء مرئي أو أشعة سينية أو نيوترينوات ربما تم طردها من نجم متفجر أو أي حدث آخر لصناعة موجات الجاذبية.
قالت كاثلين سافيك فورد ، عالمة الفيزياء الفلكية بجامعة سيتي في نيويورك ، وباحثة بحثية في المتحف الأمريكي للتاريخ الطبيعي ، وهي تتنقل عبر قائمة تقارير التلسكوب يوم الخميس: "Bupkis".
أخبر Saavik Ford ، الذي لم يكن مشاركًا في جهود الكشف لكنه تابعها عن كثب ، Live Science في ذلك الوقت أن الفشل في رؤية أي شيء في السماء ليس علامة مؤكدة على عدم وجود شيء. قد يكون هناك مستعر أعظم في مكان ما باتجاه مركز درب التبانة ، حيث يحجب ضوء وغبار النجوم الأخرى ضوء الجسم من وجهة نظرنا. أو ربما اصطدم ثقبان أسودان على مسافة أبعد بكثير وأنتجا نمط موجة غريبة لم يتوقعه أحد. أو أي شيء آخر لم نتخيله ربما يكون هناك موجات من موجات الجاذبية ، مع كون هذا الحدث مجرد لمحة أولية.
وأبلغت جميع أجهزة الكشف عن موجات الجاذبية الثلاثة في العالم عن الإشارة: كل من كاشفات مرصد موجات التداخل بالليزر (LIGO) المزدوجة في ليفينغستون ، لويزيانا ، وموقع هانفورد ، واشنطن ، بالإضافة إلى كاشف العذراء بالقرب من بيزا ، إيطاليا. يحتوي كل كاشف على ذراعين بزاوية قائمة على بعضهما البعض ، ويقيس الجهاز أطوالها باستخدام أشعة الليزر. عندما تمر موجات الجاذبية عبر أجهزة الكشف ، تشوه الموجات الفضاء ، وتقلص وتطيل الذراعين.
قال أيرين ماكدونالد ، عالم الفيزياء الفلكية الذي عمل سابقًا في التعاون العلمي LIGO ويعمل الآن كمستشار علمي لتلفزيون وأفلام الخيال العلمي ، أن أيًا من أجهزة الكشف الثلاثة قد ينتج بسهولة قراءة لإشارة موجة الجاذبية.
وقالت "إن هذه الكواشف جنون مدى حساسيتها".
وقالت "إن كاشفات واشنطن ولويزيانا ، طول تلك الأسلحة 4 كيلومترات ، وهم يكتشفون إشارات تبلغ حوالي واحد في الألف من الذرة ، والتغيرات في تلك الأسلحة". "ولذا فإن المرايا التي يستخدمونها بها أنظمة تعليق معقدة للغاية وطلاءات مرايا دقيقة للغاية. ولكن نظرًا لحساسيتها الشديدة ، فإنها تلتقط جميع أنواع مصادر الضوضاء."
الكاشف في لويزيانا ، على سبيل المثال ، على بعد 80 ميلاً (130 كم) من الداخل ، لكن البحر لا يزال يؤثر عليه.
قال ماكدونالد: "في يوم عاصف ، يمكنهم التقاط أمواج على الساحل". "يمكنهم أيضًا التقاط الشاحنات التي تقطع مئات الأميال".
ولكن هناك مشغلون في كل موقع يحاولون التخلص من الضوضاء من خلال مشاهدة جداول القطارات والنشاط الزلزالي والطقس المحلي ، من بين عوامل أخرى لا حصر لها. في واشنطن ، تعلم الباحثون حتى التعرف على الإشارات الضعيفة للأرانب التي تقفز من أذرع مدفونة.
يضع تعاون LIGO رقمًا على مدى احتمالية أن يكون كل حدث خطأ. وقالت المجموعة في هذه الحالة ، فإن الحدث المسمى "S191110af" سيظهر تحت ذرائع زائفة مرة واحدة فقط لكل 12.681 سنة من وقت تشغيل الكاشف عند المستوى الحالي من الحساسية.
قال Saavik Ford أن مرة واحدة خلال 12 عامًا ليست مصادفة مذهلة ، لذلك لم يكن من المستحيل أن يكون S191110af مجرد صدفة. لكنها قالت ، مع ذلك ، إن علماء الفيزياء الفلكية لديهم سبب وجيه ليأملوا أن يكون هذا حقيقيًا. بدا الأمر وكأنه الأول من فئة جديدة من الإشارات التي كانوا ينتظرونها منذ فترة طويلة ، وكانت احتمالات التعثر في نسخة مزيفة قريبًا في جميع أجهزة الكشف الثلاثة تشبه إلى حد كبير الحصول على أسوأ لفة ممكنة للنرد في المحاولة الأولى . لذا ، حتى يوم الخميس ، كان العديد من الباحثين لا يزالون متفائلين.
قال ألبرت لازاريني ، نائب مدير LIGO في كالتيك ، لـ Live Science في بريد إلكتروني بعد ظهر الخميس: "إذا كان حدثًا حقيقيًا ، فسيكون هذا انفجارًا غير نمطي لا تلتقطه خطوط الأنابيب الثنائية المدمجة".
خطوط أنابيب الاندماج الثنائية المدمجة هي الخوارزميات التي يستخدمها التعاون لتحديد الانفجارات التي تتطابق مع الثقب الأسود واندماج النجوم النيوترونية. وبعبارة أخرى ، كانت هذه الإشارة ستكون غريبة ، من فئة لم يكتشفها ليجو من قبل.
قال Saavik Ford أن جميع أنواع الأحداث تحدث في الكون الذي لا نعرف عنه حتى نتعثر فيها. في أواخر الستينيات ، وضعت الولايات المتحدة أربعة أقمار صناعية في الفضاء مصممة للبحث عن التوقيعات الكهرومغناطيسية للتجارب النووية السوفيتية ، لكن تلك الأقمار الصناعية اكتشفت بدلاً من ذلك ومضات أشعة غاما التي لا تتطابق مع أي توقيع لسلاح نووي. فقط بحلول السبعينيات أكد علماء الفيزياء الفلكية أن الانفجارات كانت تأتي من الاتجاه الخاطئ ، وأنهم كانوا في الواقع إشارات من أعماق الفضاء لم يتم التنبؤ بها أبدًا.
حتى يوم الخميس ، قال Saavik Ford ، كان من الممكن حدوث شيء مماثل مع إشارات الموجة هذه.
وقالت: "هذه طريقة جديدة تمامًا لاستشعار الكون. إذا حدثت عدة انفجارات غير معدلة بدون مكونات كهرومغناطيسية في السنوات الخمس المقبلة ، فسنعلم".
ولكن في الساعة 6:14 مساءً وفي نفس اليوم ، غرد كريستوفر بيري ، عالم الفلك في جامعة نورثويسترن في إلينوي وعضو تعاون ليجو ، "للأسف ، تم سحب # S191110af الآن!"
في تغريدة متابعة ردا على سؤال من Live Science ، أوضح كيف ظهر الخطأ في ثلاثة مواقع مفصولة بآلاف الأميال.
قال: "حظ سيئ عشوائي". "كان الخلل في جهاز كشف واحد فقط ، ولكن يبدو أنه يتطابق مع بعض الضوضاء العشوائية النموذجية في مكان آخر عن طريق الصدفة. هذا ما يجب أن تضعه خوارزميات البحث في معدلات الإنذارات الكاذبة ، ولكن عندما يكون نوعًا جديدًا من الضجيج ، لا ر تعمل دائما ".
