ทีมนักดาราศาสตร์ฟิสิกส์ใช้การจำลองระบุว่าเศษซากที่พุ่งออกมาจากดาวฤกษ์ที่กำลังจะตายอาจเป็นแหล่งกำเนิดของคลื่นความโน้มถ่วง ซึ่งเป็นระลอกคลื่นในกาลอวกาศที่ไอน์สไตน์ทำนายไว้เมื่อกว่าศตวรรษก่อน
แรงดึงดูด คลื่นถูกทำนายโดยทฤษฎีสัมพัทธภาพทั่วไป พวกมันเป็นระลอกคลื่นในกาลอวกาศที่เกิดจากวัตถุขนาดใหญ่ที่เร่งความเร็ว คลื่นยังถูกสร้างขึ้นจากปฏิสัมพันธ์ของวัตถุต่างๆ เช่น ไบนารี และการควบรวมระหว่างดาวนิวตรอนกับหลุมดำ
คลื่นความโน้มถ่วงถูกตรวจพบครั้งแรกโดย Laser Interferometric Gravitational-Wave Observatory (LIGO) ซึ่งตั้งอยู่ในหลุยเซียน่าและวอชิงตัน LIGO ตรวจจับคลื่นความโน้มถ่วงโดยการวัดความแตกต่างเล็กน้อยในระยะเวลาของพัลส์เลเซอร์ที่กระทบกระจกในโครงสร้างใต้ดิน ความแตกต่างเหล่านี้ชี้ให้เห็นว่าการเต้นเป็นจังหวะในกาลอวกาศทำให้เลเซอร์พัลส์ล่าช้าเล็กน้อย
ขณะนี้ ทีมนักวิจัยเสนอว่า คลื่นชนิดใหม่อาจกำลังเต้นเป็นจังหวะในอวกาศที่ยังไม่ถูกตรวจพบ ซึ่งก็คือคลื่นความโน้มถ่วงที่เกิดจากสสารที่ปล่อยออกมาจากดาวฤกษ์ที่กำลังจะตาย งานวิจัยของพวกเขาถูกนำเสนอในการประชุมครั้งที่ 242 ของ American Astronomical Society
Ore Gottlieb นักฟิสิกส์ดาราศาสตร์แห่งมหาวิทยาลัยนอร์ธเวสเทิร์นและผู้เขียนนำของการศึกษากล่าวว่า "จนถึงปัจจุบัน LIGO ตรวจพบคลื่นความโน้มถ่วงจากระบบดาวคู่เท่านั้น แต่วันหนึ่งมันจะตรวจพบแหล่งที่มาของคลื่นความโน้มถ่วงที่ไม่ใช่แบบไบนารีเป็นครั้งแรก" ปล่อย. "รังไหมเป็นหนึ่งในสถานที่แรกๆ ที่เราควรมองหาแหล่งที่มาประเภทนี้"
แม้ว่าจะยังไม่มีการสังเกตคลื่นดังกล่าว แต่ก็คาดการณ์ได้ในการจำลองที่จัดทำโดย Gottlieb และเพื่อนร่วมงานของเขา นักวิจัยสร้างแบบจำลองว่าดาวฤกษ์ตายอย่างไร ขับมวลสารออกด้านนอกและหดตัวเข้าด้านใน ทิ้งหลุมดำไว้ในช่องว่างที่พวกมันทิ้งไว้
นักวิจัยพยายามหาว่าดิสก์เพิ่มมวลของหลุมดำซึ่งเป็นวัสดุที่มีความร้อนสูงซึ่งล้อมรอบหลุมดำและทำให้เงาของหลุมดำมองเห็นได้ในภาพกล้องโทรทรรศน์วิทยุ อาจเป็นแหล่งกำเนิดของคลื่นความโน้มถ่วงหรือไม่
แต่เมื่อมองไปยังดิสก์สะสมมวล การคำนวณของทีมถูกรบกวนด้วยข้อมูลจำลองจากรังของสสารที่อยู่รอบๆ ไอพ่นของสสารเร่งความเร็วที่ผลิตโดยดาวฤกษ์ที่กำลังจะตาย แบบจำลองเสนอว่าวัสดุรอบๆ เครื่องบินไอพ่นอาจทำให้เกิดการรบกวนในกาลอวกาศซึ่งอยู่ภายในช่วงความถี่ที่ LIGO ตรวจจับได้
การตรวจจับคลื่นความโน้มถ่วงจากแหล่งใหม่ๆ ยังเป็นประโยชน์สำหรับนักดาราศาสตร์ฟิสิกส์ที่ต้องการติดตามพื้นหลังของคลื่นความโน้มถ่วง หรือเสียงของคลื่นความโน้มถ่วงที่แผ่ซ่านไปทั่วจักรวาลอย่างต่อเนื่อง นักวิทยาศาสตร์ค้นหาพื้นหลังของคลื่นความโน้มถ่วงโดยใช้พัลซาร์ไทม์อาร์เรย์ ซึ่งทำงานในลักษณะเดียวกับ LIGO แต่อาศัยการตรวจจับจังหวะเวลาของแสงที่ปล่อยออกมาจากพัลซาร์ที่หมุนเร็วมากกว่าพัลซาร์เลเซอร์ที่อยู่ใต้ดิน
Holy Grail ของดาราศาสตร์คลื่นความโน้มถ่วงจะเป็นหอสังเกตการณ์ในอวกาศที่จะทำงานในลักษณะเดียวกัน แต่มีขนาดใหญ่กว่า LIGO (ซึ่งต่อมาได้ขยายและรวมเข้ากับหอดูดาวอื่น ๆ เพื่อสร้าง LIGO-Virgo-KAGRA การทำงานร่วมกัน). แทนที่จะใช้แขนยาว 2,5 ไมล์ (4 กิโลเมตร) ของ LIGO เพื่อตรวจจับ "คลื่น" ความโน้มถ่วง นักดาราศาสตร์ฟิสิกส์สามารถใช้แขนยาว 1,5 ล้านไมล์ (2,41 ล้านกิโลเมตร) ของภารกิจ LISA ที่เสนอได้
แต่เมื่อใดก็ตามที่มีหอดูดาวแบบนี้เกิดขึ้น ถ้าเคย จะช่วยได้อย่างแน่นอนถ้าคุณรู้ว่าจะต้องไปที่ไหน
อ่านเพิ่มเติม: