دكتور إيهاب محمد زايد – مصر
تلسكوب أينشتاين هو كاشف للموجات الثقاليه وهو مفهوم جديد للبنية التحتية الأروبية في مجال الفضاء والفلك ويشارك فيه علي الأقل ثمانية أقطار ذات باع في الفضاء من أروبا وسمي بهذا الإسم لانه يختبر نظرية الجاذبية لاينشتاين. إنها بعيدة كل البعد عن كونها محسومة ، لكن خطط علماء الفيزياء الأوروبيين لبناء مرصد جديد ضخم لموجات الجاذبية بتصميم جذري تلقت دفعة هذا الأسبوع. أضاف منتدى الإستراتيجية الأوروبية حول البنى التحتية البحثية (ESFRI) ، الذي يقدم المشورة للحكومات الأوروبية بشأن أولويات البحث ، مرصدًا بقيمة 1.9 مليار يورو ، يسمى تلسكوب أينشتاين ، إلى خريطة طريق لمشاريع علمية كبيرة جاهزة للتقدم. يأمل المطورون أن تمنحهم الخطوة المصادقة السياسية اللازمة لتحويل فكرة تلسكوب أينشتاين إلى مشروع.
الخطة الأوروبية لكاشف موجات الجاذبية الجديدة العملاقة تتجاوز مرحلة بارزة أشار إلي هذا المحرر العلمي أدريان تشوجول بمجلة العلوم الأمريكيةيقول هارالد لوك ، عالم فيزياء الموجات الثقالية بجامعة لايبنتز هانوفر ومعهد ماكس بلانك لفيزياء الجاذبية والرئيس المشارك لتلسكوب أينشتاين: “هذا ليس وعدًا بأي تمويل ، لكنه يظهر النية الواضحة لمتابعة ذلك”. اللجنة التوجيهية. “إنه أكثر من التزام سياسي”.
نحن. رحب علماء فيزياء الموجات الثقالية بالإعلان أيضًا ، لأنهم يعتقدون أنه قد يعزز خططهم لبناء زوج من أجهزة الكشف أكبر من تلسكوب أينشتاين في مشروع يسمى المستكشف الكوني. يقول ديفيد ريتز ، المدير التنفيذي لمرصد موجات الجاذبية بالليزر (LIGO) وعالم الفيزياء في معهد كاليفورنيا للتكنولوجيا: “في الولايات المتحدة ، أعتقد أن الزخم سيبدأ في البناء”.
تستشعر كاشفات الموجات الثقالية تموجات صغيرة عابرة في الفضاء نفسه عندما تدور الأجسام الفيزيائية الفلكية الضخمة ، مثل الثقوب السوداء ، معًا وتصطدم. في السنوات الخمس الماضية ، اكتشف العلماء عشرات الأزواج المدمجة من الثقوب السوداء ، وهي حقول الجاذبية الشبحية فائقة الشدة التي تُركت عندما تنهار النجوم الضخمة إلى نقاط متناهية الصغر ، وتتصاعد معًا بشكل حلزوني. لقد رصدوا أيضًا موجات الجاذبية – والانفجارات المذهلة – الناتجة عن اندماج زوج من النجوم النيوترونية الأصغر ، وهي جثث فائقة الكثافة لنجوم متوسطة الوزن تحترق وتنفجر. أعلن الباحثون هذا الأسبوع أنهم قد استشعروا مرتين موجات جاذبية من ثقب أسود يبتلع نجمًا نيوترونيًا.
لاستشعار موجات الجاذبية ، يستخدم الفيزيائيون أجهزة بصرية عملاقة على شكل حرف L تسمى مقاييس التداخل. يستخدمون ضوء الليزر لمقارنة أطوال ذراع مقياس التداخل بالدقة الرائعة والبحث عن دليل على أن الفضاء يمتد في اتجاه واحد أكثر من الآخر. في الولايات المتحدة ، يتكون LIGO من مقياسين للتداخل في لويزيانا وولاية واشنطن ، يبلغ طول كل منهما 4 كيلومترات. في إيطاليا ، يبلغ طول كاشف برج العذراء الأوروبي 3 كيلومترات.
لكن العلماء يريدون مقاييس تداخل أكبر وأكثر حساسية. يمكن أن يستشعر LIGO و Virgo اندماج الثقب الأسود على بعد أكثر من 10 مليارات سنة ضوئية. ولكن إذا كان لدى العلماء كواشف أكثر حساسية بعشر مرات ، فيمكنهم اكتشاف اندماجات الثقوب السوداء على طول الطريق بعيدًا عن حافة الكون المرئي ، على بعد 45 مليار سنة ضوئية. لتحقيق مثل هذه الحساسية ، سيتألف المستكشف الكوني من مقياس تداخل واحد أو أكثر على شكل L بأذرع طولها 40 كيلومترًا. في المقابل ، سيكون تلسكوب أينشتاين مثلثًا متساوي الأضلاع تحت الأرض يضم ما مجموعه ستة مقاييس تداخل على شكل حرف V (اثنان في كل زاوية) بأذرع طولها 10 كيلومترات.
يأمل الفيزيائيون في الولايات المتحدة وأوروبا في بناء أجهزة الكشف بحلول منتصف عام 2030. إن التضمين في خريطة طريق ESFRI هو خطوة أولى رئيسية نحو تحقيق تلسكوب أينشتاين ، كما تقول ميشيل بونتورو ، عالمة الفيزياء ومديرة الأبحاث في المعهد الوطني الإيطالي للفيزياء النووية والرئيس المشارك للجنة التوجيهية لتلسكوب أينشتاين. يقول بونتورو إنه على مدى السنوات الثلاث أو الأربع القادمة ، سيقوم مطورو تلسكوب أينشتاين بتجسيد تصميمهم المفاهيمي الحالي للمرصد في تقرير تصميم أكثر تفصيلاً. والأهم من ذلك ، كما يقول ، أنهم سيبدأون عملية توسيع التعاون الدولي لدعم المشروع. حاليًا ، يتلقى فريق تلسكوب أينشتاين دعمًا من بلجيكا وإيطاليا وهولندا وبولندا وإسبانيا.
في الواقع ، يقول بونتورو ، إن ESFRI موجود لأن الحكومة المركزية الأوروبية ، المفوضية الأوروبية ، ليس لديها آلية افتراضية لتنظيم وتمويل مثل هذه المشاريع الدولية الكبيرة. (تمتلك وكالة الفضاء الأوروبية ، والمرصد الأوروبي الجنوبي ، و CERN ، مختبر فيزياء الجسيمات الأوروبي ، أجهزتهم الفريدة.
الهياكل زيشنل، ولكن لا أحد منهم لديه الخبرة العلمية اللازمة لبناء مرصد موجة الجاذبية.) لذا فإن ESFRI ، التي يديرها المجلس الأوروبي وتتألف من ممثلين من وكالات التمويل العلمي الوطنية ، تهدف إلى المساعدة في تحديد الأولويات للمنشآت الدولية الكبرى في أوروبا.
ومع ذلك ، يبقى الأمر متروكًا لفريق تلسكوب أينشتاينلتطوير المنظمة التي ستدعم المشروع ، كما يقول بونتورو. على سبيل المثال ، كما يقول ، قد تكون المنظمة على غرار نموذج CERN. وقال إن تصريح ESFRI سيكون حيويًا في الحصول على الدعم والتمويل من الدول الفردية. “خارطة الطريق ESFRI تفتح المرحلة التحضيرية التي يجب أن تؤدي جميع الخطوات الفنية والقانونية والمالية من أجل الوصول إلى النقطة التي يمكننا أن نقول فيها ، ‘حسنًا ، نحن مستعدون للمضي قدمًا.”
تقول جوسلين ريد ، عالمة فيزياء الموجات الثقالية وعضو ليجو في جامعة ولاية كاليفورنيا ، فولرتون ، “إن بناء المجتمع هو بالتأكيد جزء كبير من تصميم المنشأة”. وتشير إلى أن الدفع لبناء الجيل التالي من أجهزة الكشف عن الموجات الثقالية ليس منافسة بقدر ما هو تعاون: “المستكشف الكوني وتلسكوب أينشتاين سيبذلان قصارى جهدهما للعمل معًا.”
More Stories
يوم اليتيم بآداب المنوفية… احتفالية إنسانية بروح العيد ترسم البهجة في قلوب الأطفال
مروة أبوسالم حين تتحول الإنسانية إلى رسالة والإعلام إلى نور يصنع الأمل
التطوع:صناعة البطل الحقيقي