سلسلة النظرية النسبية: النسبية العامة
لماذا يهتم علماء الفلك بموجات الجاذبية؟
حينما تنظر عاليًا إلى السماء فإنك تشاهد منظرًا معينًا للكون. تشاهد الإشعاع الكهرومغناطيسي والضوء عند الأطوال الموجية الضوئية الصادرة من أشياء مثل النجوم. إذا استطاعت عيناك رؤية أشعة الراديو -والتي تُعتبر طولًا موجيًا آخر للضوء- فسوف تشاهد صورة أخرى للكون. تختلف مصادر أشعة الراديو عن مصادر الإشعاع الضوئي.
يريد علماء الفلك بناء كل أنواع التليسكوبات التي تمكنهم من رؤية الطيف الكهرومغناطيسي كاملًا. يمكنك رؤية مشاهد لمجرة درب التبانة عند أطوال موجية مختلفة للضوء هنا:
وقد تلاحظ أن الصورة التي تشاهدها تختلف اعتمادًا على نوع التليسكوب المستخدم.
كنَّا نشاهد الكون من خلال نافذة كهرومغناطيسية لما يقرب من تاريخ علم الفلك بأكمله.
اهتم علماء الفلك لعقود طويلة بمشاهدة الكون ولكن من خلال نافذة مختلفة تمامًا من خلال الموجات الثقالية.
يختلف تأثير الموجات الثقالية عن الأشعة الكهرومغناطيسية في الزمكان، إذ تسبب الموجات الثقالية تقارب الأشياء أو تباعدها عن بعضها البعض بكميات ضئيلة.
تنبأ أينشتاين بهذه الموجات في نظريته النسبية العامة، وهناك اكتشافات تثبت وجود العديد من الأدلة الداعمة لهذه النظرية.
مصادر الموجات الثقالية غريبة جدًا، أكثرها جذبًا للأنظار هو اندماج شيئين معًا كالنجوم النيوترونية أو الثقوب السوداء في المدارات القريبة.
فأثناء دورانها في مدارات حول بعضهم البعض فإن الموجات الثقالية تنبعث من هذا النظام، ولأن هناك كميات من الطاقة يفقدها هذا النظام، ما يجعل هذه المدارات تنكمش حتى يندمج الجسمان معًا في حدث عنيف.
مشاهدة الموجات الثقالية هذه ستسمح لنا بدراسة ديناميكية هذه الأنظمة على العديد من الأحجام القياسية المختلفة.
في الحادي عشر من فبراير عام 2016، أعلن مرصد الأمواج الثقالية بالتداخل الليزري (LIGO) عن اكتشافه للموجات الثقالية المنبعثة من ثقب أسود مزدوج، وكان هذا هو الاكتشاف الفعلي الأول لنظام ثقب أسود مزدوج.
كلا الثقبين الأسودين كانا أكثر الثقوب السوداء المكتشفة ضخامة كتلية بامتياز.
وقد لاحظوا أيضًا أن كتلة الجسم الناتج من اندماجهما كانت أقل من مجموع كتلتيهما، ما يعني أن الفرق في الكتلة تحوّل إلى كمّ هائل من الطاقة التي فقدت على هيئة موجات ثقالية في حدث الاندماج بينهم (حوالي 5,000 سوبرنوفا).
وقد قاسوا أيضًا الدوران المحوري للثقب الأسود النهائي ومعدل اندماج الثقوب السوداء في الكون المحلي والكثير من الأشياء الأُخرى.
ظهرت العديد من المفاهيم الفيزيائية الجديدة بعد حدث وحيد نتجت عنه الموجات الثقالية.
يأمل علماء الفلك مثل هؤلاء في (LIGO) أن يجدوا الكثير مثل هذه الأحداث التي ستجعلنا نرسم صورة أخرى للكون من خلال الموجات الثقالية.
إعداد: محمد خالد عبدالرحمن
تدقيق: جعفر الجزيري
المصدر
