دانشمندان مرکز منظومه شمسی را پیدا کردند - وبلاگ آوای چکاوک

به گزارش وبلاگ آوای چکاوک، سیاه چاله منطقه ای از فضازمان است که جاذبه آن آنقدر قوی است که هیچ ذره ای حتی ذرات و تابش الکترومغناطیسی مانند نور نمی توانند از آن فرار نمایند. طبق نظریه نسبیت عام، یک جرم کاملاً جمع و جور می تواند باعث ایجاد تغییر در فضازمان گردد تا سیاهچاله ایجاد گردد.

در جستجوی سیاهچاله های کشف نشده قبلی که میلیاردها برابر عظیم تر از خورشید هستند، دانشمندان دانشگاه وندربیلت با یاری داده های رصدخانه امواج گرانشی نانوهرتز در آمریکای شمالی(NANOGrav) تصمیم گرفتند تا مرکز گرانش منظومه شمسی را با اندازه گیری امواج گرانشی که نشانگر وجود این سیاهچاله ها است، پیدا نمایند.

دانشمندان در حال فهم میزان ورود ضربان های منظم امواج رادیویی از تپ اخترها هستند. این تپ اخترها به سرعت در حال چرخش به دور ستاره های نوترونی هستند.

علاوه بر این، آنها پرتوهای امواج رادیویی را انتقال می دهند. مطالعه بیش از 15 سال داده نشان داده که این تپ اخترها به میزان قابل توجهی با میزان ورود تپ اخترهایشان مرتبط هستند و هرگونه انحراف در برنامه ورود این تپ اخترها، می تواند بر امواج گرانشی کهکشان تاثیر بگذارد.

استیون تیلور(Stephen Taylor) استادیار فیزیک و نجوم و ستاره شناس سابق آزمایشگاه پیشرانش جت ناسا(JPL) گفت: با استفاده از تپ اخترهایی که در کهکشان راه شیری مشاهده می کنیم، سعی داریم بتوانیم مرکز سنگینی سراسری منظومه شمسی را درک کنیم زیرا بسیار مهم است تا جزئی ترین نکات را نیز دریابیم.

مرکز سنگینی سراسری(Barycenter) مرکز گرانیگاه دو جرم(یا بیشتر) است که در حال چرخش به دور یکدیگرند، یا نقطه ای است که هر دوی آنها(یا همگی) در اطراف آن می گردند. تصور کلی این مفهوم مهم در زمینه هایی مانند اخترشناسی و اخترفیزیک کاربرد دارد. فاصلهٔ از مرکز گرانیگاه یک جرم تا مرکز سنگینی سراسری را می توان همانند و به عنوان یک مسئله دو جسم محاسبه کرد. مرکز سنگینی سراسری منظومه شمسی، مرکز گرانش آن مکانی است که اجرام تمام سیارات، قمرها و سیارک ها در آن متعادل می شوند. بنابراین، مرکز منظومه شمسی کجاست؟ گرچه که ممکن است بسیاری تصور نمایند در مرکز خورشید است اما آنجا نیست، در عوض آن در مکانی است که به سطح خورشید نزدیکتر است. این به دلیل جرم مشتری و درک ناقص دانشمندان از مدار آن است. مشتری هر 12 سال زمینی یک بار در اطراف خورشید می چرخد و رصدخانه امواج گرانشی نانوهرتز در آمریکای شمالی 15 سال است که در حال جمع آوری اطلاعات است.

فضاپیمای گالیله در بین سال های 1995 تا 2003 در حال آنالیز مشتری بود اما مسائل فنی داشت که بر کیفیت اندازه گیری های اجرا شده در طول ماموریت تأثیر می گذاشتند.

تا به امروز دانشمندان از داده های ردیابی داپلر برای شناسایی مرکز گرانش منظومه شمسی استفاده می کردند. به این ترتیب، آنها مکان و جهت اجرامی که به دور خورشید می چرخیدند را تخمین زده اند.

دانشمندان دریافتند که کار با مدل های منظومه شمسی موجود برای تجزیه و تحلیل داده های رصدخانه امواج گرانشی نانوهرتز در آمریکای شمالی نتایج متناقضی را ارائه داده است.

میشل والیسنری(Michele Vallisneri) اخترشناس و نویسنده اصلی مقاله گفت: ما در جستجوی موج گرانشی بین مدل های منظومه شمسی چیزی قابل توجهی را تشخیص ندادیم، اما در محاسبات اختلافات سیستماتیک زیادی داشتیم. به طور معمول، داده های بیشتر نتیجه دقیق تری ارائه می دهند، اما همواره در محاسبات ما اشتباهاتی نیز وجود دارد.

دانشمندان تصمیم گرفتند همزمان با آنالیز امواج گرانشی، به آنالیز مرکز گرانش منظومه شمسی نیز بپردازند. دانشمندان پاسخ های محکم تری برای پیدا کردن امواج گرانشی دریافت کردند و توانستند دقیق تر از پیش مرکز گرانش منظومه شمسی را دریابند و گفتند در فاصله 100 متری از خورشید قرار گرفته است. برای درک این مقیاس، اگر خورشید به اندازه یک زمین فوتبال باشد، 100 متر قطر یک رشته مو خواهد بود.

تیلور گفت: مشاهده دقیق ما از تپ اخترهای پراکنده در کهکشان، درک ما را از کیهان افزایش داده و با پیدا کردن امواج گرانشی از این طریق، علاوه بر آزمایش های دیگر، ما یک نگاه کلی و جامع تری به انواع مختلف سیاه چاله ها در دنیا داریم.

همانطور که رصدخانه امواج گرانشی نانوهرتز در آمریکای شمالی به جمع آوری داده های زمان فراگیرتر و دقیق تر تپ اخترها می پردازد، ستاره شناسان اطمینان دارند که سیاه چاله های عظیمی به زودی و به طور واضح در داده ها ظاهر خواهند شد.،ایسنا