دانشمندان دانشگاه کلمبیا که با پروژه Breakthrough Listen (ابتکاری تحقیقاتی برای جستجوی نشانههای تمدنهای فرازمینی) همکاری میکنند، یافتههای جدیدی از «نقشهبرداری مرکز کهکشانی» منتشر کردهاند. این پروژه یکی از حساسترین تلاشهای رادیویی است که تاکنون برای شکار تپاخترها (Pulsar) در هسته شلوغ و پرآشوب کهکشان راه شیری انجام شده است. این مطالعه به رهبری «کارن آی. پرز»، فارغالتحصیل دکتری از دانشگاه کلمبیا، در مجله The Astrophysical Journal منتشر شده است.
در جریان این پژوهش، محققان یک نامزد احتمالی برای «تپاختر میلیثانیهای» (MSP) با دوره تناوب ۸.۱۹ میلیثانیه شناسایی کردند که در فاصلهای بسیار نزدیک به کمان ای* (*Sagittarius A)، یعنی همان سیاهچاله کلانجرم مرکز کهکشان، قرار دارد.
یک تپاختر در کنار غول سیاهچاله
تأیید وجود این جرم و ردیابی دقیق زمانبندی پالسهای آن میتواند راه را برای انجام آزمایشهای بیسابقهای روی نظریه «نسبیت عام» باز کند. وجود یک تپاختر در این منطقه افراطی به دانشمندان اجازه میدهد تا رفتار فضا-زمان را در میدان گرانشی شدیدِ اطراف یک سیاهچاله کلانجرم اندازهگیری کنند.
تپاخترها چیستند؟
تپاخترها در واقع ستارههای نوترونی بسیار متراکمی هستند که پس از انفجار ستارههای عظیم (ابرنواختر) بر جای میمانند. آنها با سرعت سرسامآوری میچرخند و میدانهای مغناطیسی قدرتمندی ایجاد میکنند که باعث تولید پرتوهای متمرکزی از امواج رادیویی میشود. این پرتوها مانند نورِ یک فانوس دریایی در فضا چرخیده و به زمین میرسند.
وقتی نیروهای خارجی بر یک تپاختر اثر نگذارند، سیگنالهای آن با نظمی خیرهکننده به تلسکوپها میرسند. به دلیل این ریتم ثابت، تپاخترها مانند ساعتهای کیهانی بسیار دقیق عمل میکنند. تپاخترهای میلیثانیهای چون بسیار سریع میچرخند، الگوی زمانبندی پایدارتر و پیشبینیپذیرتری دارند.
گرانش چگونه سیگنالهای تپاختر را منحرف میکند؟
«اسلاوکو بوگدانوف»، محقق آزمایشگاه اخترفیزیک کلمبیا و از نویسندگان این مطالعه، میگوید:
هر عامل خارجی، مانند کشش گرانشی یک جرم عظیم، باعث ایجاد ناهنجاری در زمانِ رسیدن این پالسهای منظم میشود که قابل اندازهگیری و مدلسازی است. علاوه بر این، همانطور که اینشتین در نظریه نسبیت عام پیشبینی کرده بود، وقتی پالسها از کنار یک جرم بسیار سنگین عبور میکنند، به دلیل خمیدگی فضا-زمان، دچار انحراف و تأخیر زمانی میشوند.
سیاهچاله «کمان ای*» جرمی معادل ۴ میلیون برابر خورشید دارد و این یعنی نفوذ گرانشیِ فراتر از تصوری بر محیط اطراف خود اعمال میکند.
مشاهدات تکمیلی و انتشار عمومی دادهها
به دلیل اهمیت علمی بالای این نامزدِ کشفشده، محققان در حال تحلیل مشاهدات تکمیلی هستند تا با قطعیت مشخص کنند که آیا این سیگنال واقعاً از یک تپاختر صادر میشود یا خیر.
پروژه Breakthrough Listen برای تشویق جامعه علمی به مشارکت بیشتر، دادههای این رصد را بهصورت عمومی منتشر کرده است. این کار به دانشمندان سراسر جهان اجازه میدهد تا مطالعات مستقل خود را انجام داده و سوالات پژوهشی مرتبط را بررسی کنند.
پرز میگوید:
ما مشتاقانه منتظریم ببینیم مشاهدات بعدی درباره این نامزد تپاختر چه چیزی را فاش میکند. اگر وجود آن تأیید شود، به ما کمک میکند تا هم کهکشان خودمان و هم کلیت نظریه نسبیت عام را بهتر درک کنیم.
منبع: Scitechdaily
