วิธีการตรวจจับ 'คลื่นแรงโน้มถ่วงของไอสไตน์'

คลื่นแรงโน้มถ่วง ที่เสนอโดยไอสไตน์

      คลื่นแรงโน้มถ่วง เป็นคลื่นที่มองไม่เห็น ซึ่งมีอยู่ในโครงสร้างของพื้นที่และเวลา นักวิจัยกล่าวว่า มันอาจถูกตรวจพบได้โดยการมองหาดาวที่สดใส

      คลื่นลึกลับเหล่านี้ถูกนำเสนอเป็นครั้งแรกโดย Albert Einstein ซึ่งเป็นส่วนหนึ่งของทฤษฎีสัมพัทธภาพทั่วไป ขนาดของคลื่นแรงโน้มถ่วงขึ้นอยู่กับมวลของวัตถุนั้นๆ

      Barry McKernan, นักดาราศาสตร์ฟิสิกส์ที่พิพิธภัณฑ์ประวัติศาสตร์ธรรมชาติอเมริกันในนิวยอร์ก กล่าวว่า "คลื่นแรงโน้มถ่วงจะถูกปล่อยออกมาเนื่องจากการเร่งของมวล" คลื่นที่มีขนาดใหญ่มากๆ จะปล่อยออกมาจากมวลที่ใหญ่มากๆ เช่น กาแล็กซีที่มีหลุมดำกลมกลืนกับดาวอื่นๆ จะเกิดคลื่นแรงโน้มถ่วงมากกว่ากาแล็กซีที่ไม่มีหลุมดำ

      นักวิทยาศาสตร์ยังไม่สามารถสังเกตคลื่นแรงโน้มถ่วงได้โดยตรง แม้ว่านักวิจัยพยายามที่จะตรวจสอบ โดยใช้การทดลองที่เกี่ยวข้องกับเลเซอร์บนพื้นดินและในอวกาศ คลื่นแรงโน้มถ่วงตอบสนองกับสสารได้น้อยมากๆ -นั้นเป็นคำอธิบายว่า ทำไมการเห็นคลื่นเหล่านี้ในกาลอวกาศจึงเป็นเรื่องยาก

      ในปัจจุบัน McKernan และเพื่อนร่วมงานของเขา ได้แสดงให้เห็นว่า คลื่นแรงโน้มถ่วงมีการตอบสนองต่อสสารมากกว่าที่เราคิด "กาลเวลาผ่านไป 100 ปี ตั้งแต่ไอสไตน์ได้เสนอทฤษฎีสัมพัทธภาพทั่วไป ปัจจุบัน ความรู้เหล่านั้นยังคงทำให้บางคนประหลาดใจอยู่" และเขายังกล่าวกับ Space.com ว่า "เราเติบโตมาเป็นนักดาราศาสตร์ที่คิดว่า ปฏิกิริยาระหว่างคลื่นแรงโน้มถ่วงกับสสารมีค่าน้อยมากๆ จนมันแทบไม่มีความสำคัญเลย นั้นเป็นเรื่องที่ไม่จริง!"

      หนึ่งในความท้าทายคือ การคำนวณของแสงดาวบนฟ้า มาจากจากคลื่นแรงโน้มถ่วงหรือปัจจัยอื่นๆ นักวิจัยแนะนำจุดสำคัญในการสังเกตุผลกระทบของคลื่นความโน้มถ่วง คือการมองภาพรวมของกลุ่มดาวขนาดใหญ่

เครื่องตรวจจับในสภาพปกติ
      เมื่อประชากรของดาวอยู่ใกล้กับระบบของการรวมหลุมดำ และมีการบดด้วยคลื่นแรงโน้มถ่วง เราคิดว่าดาวที่มีมวลมากจะสว่างขึ้นก่อน มันเป็นเหมือนการเล่นเปียนโน โดยเริ่มต้นด้วยการโหมโรงต่ำ

      ในขณะที่หลุมดำเข้าใกล้ดาวมากขึ้น จะเกิดคลื่นความโน้มถ่วงที่มีความถี่เพิ่มมากขึ้น และเราจะเห็นแสงสว่างของดาวขนาดเล็ก ถ้าเราเห็นเหตุการณ์ที่ดาวขนาดเล็กเปร่งแสงหลังจากที่ดาวที่ใหญ่เปร่งแสง นั้นอาจเป็นสัญญาณของคลื่นความโน้มถ่วง


ดาวผ่านบริเวณแถวหลุมดำ
เครื่องตรวจจับคลื่น อาจพบว่า "ความเข้มคลื่นมีค่าลดลง"
      งานวิจัยนี้ เป็นการตรวจสอบคลื่นความโน้มถ่วงโดยทางอ้อม ถ้านักวิทยาศาสตร์พัฒนาการทำงานของเครื่องตรวจจับคลื่นแรงโน้มถ่วง เมื่อดาวเดินทางผ่านด้านหน้าของคลื่นความโน้มถ่วง (เช่น แถวหลุมดำ) เครื่องตรวจจับอาจจะพบว่า ความเข้มของคลื่นมีค่าลดลง

      "เรามักจะคิดว่าดาวที่ถูกบดบังโดยบางสิ่ง เช่นดวงดาวต่างๆ แต่ลืมนึกไปว่า คลื่นแรงโน้มถ่วงก็สามารถถูกดาวบดบังได้เช่นกัน " McKernan กล่าว

      McKernan และเพื่อนร่วมงาน คือ Saavik Ford, Bence Kocsis และ Zoltan Haiman ได้เขียนอธิบายถึงวิธีการค้นหานี้ ในวันที่ 22 กันยายน ในวารสาร "Monthly Notices of the Royal Astronomical Society: Letters"

ที่มา http://www.space.com/27510-gravitational-wave-detection-method.html
(วิธีการตรวจจับคลื่นแรงโน้มถ่วง)