เครื่องตรวจจับคลื่นโน้มถ่วงในอนาคตในอวกาศสามารถเปิดเผยความลับของจักรวาลได้

การศึกษาใหม่แสดงให้เห็นว่าในอนาคต การตรวจจับคลื่นความโน้มถ่วงจากอวกาศจะช่วยให้สามารถระบุสนามพื้นฐานใหม่ๆ และอาจส่องแสงใหม่ในด้านที่คลุมเครือของจักรวาล

ศาสตราจารย์ Thomas Sotiriu จากศูนย์ความโน้มถ่วงที่มหาวิทยาลัยนอตติงแฮมและ Andrea Maselli นักวิจัยจาก GSSI และ INFN ร่วมกับนักวิจัยจาก SISSA และ La Sapienza แห่งกรุงโรม ได้แสดงให้เห็นถึงความแม่นยำที่ไม่เคยมีมาก่อนในการสังเกตการณ์คลื่นความโน้มถ่วงด้วย Laser Interferometer Space เสาอากาศ (LISA) จะสามารถค้นหาฟิลด์พื้นฐานใหม่

ในการศึกษาใหม่นี้ นักวิทยาศาสตร์แนะนำว่า LISA ซึ่งเป็นเครื่องตรวจจับคลื่นความโน้มถ่วงในอวกาศ (GW) ที่คาดว่าจะเปิดตัวโดย European Space Agency (ESA) ในปี 2037 จะเปิดโอกาสใหม่ในการสำรวจจักรวาล

ศาสตราจารย์โธมัส โซติริว ผู้อำนวยการศูนย์แรงโน้มถ่วงนอตติงแฮม อธิบายว่า: "ฟิลด์พื้นฐานใหม่ โดยเฉพาะอย่างยิ่ง สเกลาร์ ได้รับการเสนอในสถานการณ์ต่างๆ: เป็นคำอธิบายสำหรับสสารมืด เป็นสาเหตุของการขยายตัวอย่างรวดเร็วของจักรวาล หรือตามที่ อาการแสดงพลังงานต่ำของคำอธิบายที่สมบูรณ์และสม่ำเสมอของแรงโน้มถ่วงและอนุภาคมูลฐาน ตอนนี้เราได้แสดงให้เห็นแล้วว่า LISA นำเสนอความสามารถในการตรวจจับที่ไม่เคยมีมาก่อนสำหรับฟิลด์สเกลาร์ และนี่เป็นการเปิดโอกาสที่น่าตื่นเต้นสำหรับการทดสอบสถานการณ์เหล่านี้”

ที่น่าสนใจเช่นกัน:

• มีการเผยแพร่แคตตาล็อกคลื่นความโน้มถ่วงฉบับสมบูรณ์แล้ว
• นักดาราศาสตร์ได้ค้นพบกาแลคซีไกลโพ้นโดยใช้เลนส์โน้มถ่วง

การสังเกตการณ์วัตถุทางดาราศาสตร์ฟิสิกส์ที่มีสนามโน้มถ่วงต่ำและความโค้งเล็กน้อยของกาลอวกาศยังไม่ได้ให้หลักฐานใดๆ เกี่ยวกับสนามดังกล่าว อย่างไรก็ตาม มีเหตุผลที่จะคาดหวังว่าความเบี่ยงเบนจากทฤษฎีสัมพัทธภาพทั่วไปหรือปฏิสัมพันธ์ระหว่างแรงโน้มถ่วงกับสนามใหม่จะสังเกตเห็นได้ชัดเจนยิ่งขึ้นเมื่อมีการบิดเบือนขนาดใหญ่ ด้วยเหตุผลนี้ การตรวจจับคลื่นโน้มถ่วงซึ่งเปิดหน้าต่างใหม่สู่ระบอบสนามโน้มถ่วงอย่างแรง จึงเป็นโอกาสพิเศษในการตรวจจับสนามเหล่านี้

นักวิจัยได้พัฒนาแนวทางใหม่ในการสร้างแบบจำลองสัญญาณและเป็นครั้งแรกที่ทำการประเมินความสามารถของ LISA อย่างเข้มงวดในการตรวจจับการมีอยู่ของสนามสเกลาร์ที่เกี่ยวข้องกับปฏิสัมพันธ์แรงโน้มถ่วง เป็นที่น่าสังเกตว่าวิธีการนี้ขึ้นอยู่กับทฤษฎี เนื่องจากมันไม่ได้ขึ้นอยู่กับที่มาของประจุเอง หรือธรรมชาติของวัตถุขนาดเล็ก การวิเคราะห์ยังแสดงให้เห็นว่าการวัดดังกล่าวสามารถนำมาเปรียบเทียบกับขีดจำกัดที่แข็งแกร่งในพารามิเตอร์ทางทฤษฎีที่ทำเครื่องหมายการเบี่ยงเบนจากทฤษฎีสัมพัทธภาพทั่วไปหรือแบบจำลองมาตรฐาน

LISA จะทุ่มเทให้กับการตรวจจับคลื่นความโน้มถ่วงโดยใช้แหล่งกำเนิดทางดาราศาสตร์ฟิสิกส์ จะทำงานในกลุ่มดาวบริวารสามดวงที่โคจรรอบดวงอาทิตย์ในระยะห่างหลายล้านกิโลเมตรจากกันและกัน LISA จะสังเกตคลื่นความโน้มถ่วงที่ปล่อยออกมาที่ความถี่ต่ำในแถบความถี่ที่ไม่สามารถเข้าถึงอินเตอร์เฟอโรมิเตอร์บนพื้นดินได้เนื่องจากเสียงรบกวนรอบข้าง สเปกตรัมที่ LISA มองเห็นได้จะช่วยให้สามารถศึกษาแหล่งดาราศาสตร์ฟิสิกส์กลุ่มใหม่ที่แตกต่างจากที่ชาวราศีกันย์และ LIGO สังเกตพบ ซึ่งเป็นการเปิดหน้าต่างใหม่สู่วิวัฒนาการของวัตถุขนาดกะทัดรัดในสภาพแวดล้อมต่างๆ ของจักรวาลของเรา

อ่าน:

• แนวคิดของเลเซอร์ที่จะส่งยานอวกาศไปยังดาวอังคารใน 45 วันได้ถูกสร้างขึ้น
• ดวงอาทิตย์อาจเป็นแหล่งน้ำของโลกโดยไม่ทันรู้ตัว