این مقاله ترجمه‌ای از مقاله‌ای از ژورنال معتبر Nature می باشد:
عنوان:
لینک مستقیم دسترسی به مقاله:
ترجمه مقاله (توسط واحد تولید محتوا با کمک دپارتمان هوش مصنوعی شرکت حامی صنعت):
ده سال پس از [اولین مشاهدهٔ امواج گرانشی]، و با کشف صدها مورد مشابه از آن زمان،
فیزیکدانان تأکیدمی‌کنند که کارشان تازه آغاز شده است.
در ۱۴ سپتامبر ۲۰۱۵، تأسیسات دوقلوی [رصدخانهٔ تداخلسنج لیزری امواج گرانشی (LIGO)] در هانفورد واشنگتن و
لیوینگستون لوئیزیانا، ارتعاشات گذرای فضا-زمان را ردیابی کردند که بیش از یک‌میلیارد سال پیش
و در کهکشان‌های دوردست، طی [ادغام فاجعه‌بار دو سیاه‌چاله] شکل گرفته بود.
این نقطه‌عطف حاصل [پنج دهه تلاش] و پیشرفتهای قهرمانانه در فناوری آزمایشگاهی بود.
با این‌حال مشاهدهٔ چنین «سیستم‌های دوتایی» سیاه‌چاله‌ای [پدیده‌ای عادی شده است].
رصدخانه‌های LIGO در کنار تأسیسات همکارشان یعنی [ویرگو (Virgo) در نزدیکی پیزای ایتالیا]
و [کاگرو (KAGRA) در زیر کوه ایکنویاما ژاپن] در ده سال گذشته [به‌طور مداوم ارتقا یافته‌اند]،
آنها را قادر ساخته تا منطقهٔ رصدی خود را به مساحتی دو برابر
با هشت برابر کهکشان بیشتر گسترش دهند. «اکنون به‌طور متوسط هر سه روز یکبار سیاه‌چاله‌های دوتایی رصد می‌کنیم
که به‌نظرم شگفت‌انگیز است» می‌گوید دیوید ریتز، فیزیکدان مؤسسه فناوری کالیفرنیا
و مدیر سابق رصدخانه‌های LIGO، «این روند فقط بهتر خواهد شد.»
در دههٔ پیش‌رو، تیم‌های آمریکایی و اروپایی قصد دارند رصدخانه‌های بزرگتری بسازند که
امکان رصد امواج گرانشی از هر نقطه در [کیهان قابل مشاهده] را فراهم کند. در این گزارش،
نگاهی داریم به برنامه‌های دانشمندان برای نسل بعدی ردیاب‌های امواج گرانشی.
کاوشگر کیهانی (Cosmic Explorer)
محققان آمریکایی فعال در زمینه امواج گرانشی قصد ساخت [کاوشگر کیهانی (Cosmic Explorer – CE)] را دارند.
این دستگاه نیز یک تداخلسنج مشابه LIGO است، اما با بازوهای L-شکل و ده برابر طویل‌تر
با طول ۴۰ کیلومتر. در صورت ساخت و عملکرد مطابق برنامه، CE هر سال [صد هزار ادغام سیاه‌چاله] را ثبت خواهد کرد
و اساساً هر رویداد مشابهی را در کل کیهان قابل مشاهده شناسایی می‌کند. به گفتهٔ ریتز،
این داده‌ها شامل رویدادهایی می‌شود که بیش از ده‌میلیارد سال پیش و در اوج [فعالیت کهکشان‌ها در زایش و نابودی ستارگان] رخ داده‌اند.
«قطعاً نیاز داریم توان کاوش زمان‌های دورتر را داشته باشیم.»
استفان بالمر، فیزیکدان دانشگاه سیراکیوز نیویورک، می‌افزاید CE هر سال همچنین
بیش از یک‌میلیون ادغام از اجرام سبک‌تر موسوم به [ستاره‌های نوترونی] را ثبت می‌کند
که معادل [نرخ هر چند ثانیه یک رویداد] است.
اما ساخت آن ارزان نخواهد بود. با توجه به طول بازوها فراتر از افق، CE با [انحنای زمین] مواجه خواهد شد.
در صورت ساخت نقاط انتهایی در سطح زمین، میانهٔ بازوها باید حدود ۳۰ متر زیر سطح قرار گیرد.
فیزیکدانان در حال بررسی مناطق دوردست آمریکا با [چهرۀ طبیعی کاسه‌ای] هستند تا نیاز به حفاری کاهش یابد.
بالمر می‌گوید: «در حال فهرست‌بندی نهایی مکان‌های پیشنهادی هستیم.»
ارتقاء‌های LIGO
از سوی دیگر، مجموعه ارتقاء‌های برنامه‌ریزی‌شده موسوم به [LIGO A# (A-sharp)] می‌تواند
حساسیت رصدخانه‌های موجود را در اوایل دههٔ ۲۰۳۰ بیش از دو برابر کند
و فناوری پیشرفتهای که نهایتاً در CE استفاده خواهد شد را آزمایش نماید.
بهبودها شامل افزایش قدرت لیزرهای مسیر بازوهای تداخلسنج است.
تیم LIGO همچنین قصد نصب آینه‌های معلق سنگین‌تر، پایدارتر و منعکس‌کننده‌تر
در انتهای این بازوها را دارد. (تداخلسنج‌ها با اندازه‌گیری تغییرات جزئی در زمان بازگشت نور لیزر
بین آینه‌ها، امواج گرانشی را شناسایی می‌کنند.)
اما تداوم بودجه نگهداشت LIGO و هرگونه ارتقاء – چه رسد به تأسیسات جدید آمریکایی –
ممکن است در صورت تحقق هدف [دونالد ترامپ در قطع بودجه‌ی بنیاد ملی علوم (NSF)] به‌خطر بیفتد،
این نهاد عمده‌ترین تأمین‌کننده مالی ساخت و بهره‌برداری LIGO بوده است.
هرچند کنگره به [تمایل احتمالی به حمایت از این علوم] اشاره کرده و محققان همچنان امیدوارند.
ریتز می‌گوید: «فکر کنم باید صبر کرد و دید.»