ابتكر العلماء كاشفًا للمادة المظلمة ، والذي سجل بالفعل الإشارات الأولى
مجموعة من المهندسين تتكون من ممثلين عن مركز الكفاءة لفيزياء المادة المظلمة مع ممثلو جامعة غرب أستراليا ، نجحوا في تطوير كاشف جديد تمامًا لموجات الجاذبية نوع.
وقد تمكن الكاشف الجديد بالفعل من تسجيل إشارتين ، والتي قد تتحول إلى إشارات للمادة المظلمة. أيضًا ، يمكن أن تكون الأحداث المسجلة إشارات من ثقوب سوداء بدائية أو بشكل عام مظهر من مظاهر التداخل الخارجي. أود أن أؤكد أن مثل هذه الإشارات لم يعد من الممكن تسجيلها بواسطة أي من أجهزة الكشف الموجودة.
كاشف الموجات الثقالية الجديد وآفاقه
كما تعلم ، فإن موجات الجاذبية ليست أكثر من تقلبات في مجال الجاذبية ، والتي تنتشر حرفيًا في جميع أنحاء الفضاء الكوني على طول قماش الزمكان. وتتشكل هذه الموجات بسبب حركة الأجسام ذات الكتلة الهائلة (على سبيل المثال ، الثقوب السوداء).
تم التنبؤ باحتمالية وجود موجات الجاذبية في النسبية العامة منذ أكثر من مائة عام. لكنهم لم يتمكنوا من تأكيد واقعهم تجريبيًا إلا في عام 2015 بفضل استخدام الحساسية الفائقة أجهزة الكشف (بالمناسبة ، تم منح جائزة نوبل في عام 2017 لأول تسجيل في العالم لموجات الجاذبية عام).
لذا فإن اضطرابات الجاذبية المسجلة في عام 2015 كانت نتيجة اندماج ثقبين أسودين في ثقب واحد.
منذ ذلك الحين ، سجلت الأجهزة مرارًا وتكرارًا اضطرابات الجاذبية ، ولكن ، وفقًا لمؤلفي الجديد كاشف ، كانت الأجيال السابقة من الأجهزة قادرة على اكتشاف التردد المنخفض للغاية سخط. واكتشاف اضطرابات الجاذبية عالية التردد مهمة شاقة لعلماء الفيزياء المعاصرين.
والكاشف الجديد هو الجهاز الأول من نوعه ، وتتمثل مهمته في تسجيل الاضطرابات عالية التردد بدقة. وفي الواقع ، فإن الكاشف ليس أكثر من مرنان للموجات الصوتية الضخمة ، يتم تنفيذه على مذبذب الكوارتز.
لذلك يهتز قرص الكوارتز بتردد متزايد عندما تمر الموجات الصوتية خلاله. نظرًا لأن الكوارتز له تأثير كهرضغطية ، يتم تحويل الموجات الصوتية إلى النبضات الكهربائية التي يتم استقبالها بواسطة لوحات موصلة خاصة متصلة بها قرص الكوارتز.
تنقل هذه الوسادات النبضات المستقبلة إلى جهاز تداخل فائق التوصيل ، حيث يتم تضخيم الإشارة حتى يتمكن الكاشف من إصلاحها.
يتم وضع هذا الهيكل بأكمله في دروع إشعاعية ، والغرض منها هو الحماية من التداخل من الإشعاع الخارجي ، ويتم تبريده إلى الصفر المطلق تقريبًا.
وهكذا ، تبين أن الكاشف الذي تم إنشاؤه قادر على تسجيل اضطرابات الجاذبية بترددات في نطاق ميغا هرتز.
اختبر العلماء الجهاز الناتج لمدة 153 يومًا ، وخلال هذه الفترة تم إجراء جلستين طويلتين ، عقدتا في مايو ونوفمبر 2019.
خلال هذه الاختبارات ، تمكن الكاشف الجديد من تسجيل اثنين من أندر الأحداث عالية التردد. تم تسجيل الاضطرابات التي حدثت في نطاق 5 هرتز في 12 مايو و 27 نوفمبر 2019.
من أين جاءت الإشارات المسجلة بالضبط ، ليس لدى العلماء أي فكرة ، ولكن هناك افتراض دخلت جسيمات الطاقة المظلمة ، والتي تسمى WIMPs ، في تفاعلات مع الكاشف الذي تم إنشاؤه.
لكن العلماء أيضًا لا يستبعدون احتمال أن تكون التفاعلات المسجلة نتيجة لوجود جسيمات مشحونة أو نتيجة المظهر المعتاد للضغط الميكانيكي المتراكم في الكاشف نفسه أو بواسطة عملية ذرية داخلية كريستال.
على الرغم من وجود بعض عناصر عدم اليقين ، لا يزال العلماء مليئين بالتفاؤل. بعد كل شيء ، أظهرت التجربة لأول مرة أنه يمكن استخدام هذه الأجهزة كأجهزة كشف عالية الحساسية لموجات الجاذبية.
أيضًا ، يخطط العلماء لتعديل كاشفهم ليكونوا قادرين على تسجيل الاضطرابات ذات التردد العالي. ويريد العلماء استخدام نفس كاشف الكوارتز بالتزامن مع كاشف الميون للجسيمات الكونية.
هل أعجبتك المادة؟ ثم قيمه ولا تنسى الاشتراك في القناة. شكرا لاهتمامكم!