نوسان در ریزموج فضا زمان
به دنبال آشکار‌سازی امواج گرانشی٬ یک گروه بین المللی به تازگی روش جدیدی بر اساس ذره‌ی به دام افتاده در کاواک٬ برای آشکار‌سازی این امواج پیشنهاد داده است. البته در این روش محدوده‌ی فرکانس خاصی قابل آشکار‌سازی است.
شواهد زیادی مبنی بر اینکه جرم‌های متحرک باید امواج گرانشی منتشر کنند وجود دارد. با وجود نشانه‌ی مهمی که به شکل غیر‌مستقیم برای امواج گرانشی وجود دارد٬ اما هنوز آشکار‌سازی مستقیمی برای این امواج در دست نیست. در حال حاضر٬ یک تیم بزرگ بین المللی٬ با استفاده از اثر تداخلی یک لیزر با حساسیت بالا٬ به دنبال این امواج گرانشی هستند. این گروه به اندازه‌گیری‌های دقیقی برای کاهش پارازیت و ارتقا‌ی حساسیت نیاز دارد. با این همه٬ این آشکار‌ساز‌ها برای امواج با فرکانس‌های کمتر از 10 کیلو هرتز تنظیم می‌شوند٬ در نتیجه این پتانسیل را دارند تا رخداد های مهم را آشکار سازی نکنند. در مقاله‌ایی در نشریه Physical Review Letters آسیمینا آروانیتاکی (Asimina Arvanitaki) در دانشگاه استنفورد٬ کالیفرنیا و آندرو گراچی (Andrew Geraci) در دانشگاه نوادا در رنو٬ میکروذرات به تله افتاده در کاواک اپتیکی را به عنوان نوع جدیدی از آشکار‌ساز فرکانس بالای موج گرانشی پیشنهاد دادند.
نویسندگان این مقاله٬ به طور نظری٬ امکان استفاده از یک کره کوچک یا دیسک معلق شده با نیروهای تابشی را به عنوان وسیله‌ای برای آشکار‌سازی امواج گرانشی در نظر گرفتند. طبق پیشنهاد آن‌ها٬ این ذره‌ی کوچک در امواج ایستای تولید شده توسط یک کاواک اپتیکی به تله می‌افتد و حرکت آن با استفاده از سرمایش لیزری به کمترین مقدار خود می‌رسد. با عبور امواج گرانشی از محل این ذره٬ ریز موج کوچکی در فضا-زمان تولید می‌شود. این ریز موج فاصله‌ی آینه را تغییر می‌دهد٬ که به موجب آن محل ذره‌ی به دام افتاده٬ جابه‌جا می‌شود. مکان تغییر داده شده‌ی ذره با استفاده از بازتاب نور از کاواک٬ آشکار‌سازی می‌شود. برای یک ذره 75 میکرونی در کاواکی به طول 100 متر٬ آروانیتاکی و گراچی تخمین زدند که آن‌ها می‌توانند از حساسیت رصدخانه‌ی بزرگتر موج گرانشی٬ برای فرکانس حدود 100 کیلوهرتز٬ فراتر روند.آن‌ها در مقاله‌ی خود صادقانه به این موضوع اعتراف کردند که انتظار می‌رود منابع کمی از امواج گرانشی در این فرکانس وجود داشته باشند. اما آروانیتاکی و گراچی یک امکان کم نظیر را برای این منابع در نظر گرفتند. از لحاظ نظری پیش‌بینی شده است که ذراتی که آکسون (axions) نام دارند٬ احتمال دارد ابری در اطراف سیاه‌چاله تشکیل دهند و این ذرات به نوبه خود ممکن است که با گسیل گراویتون نابود شوند. این پدیده باعث به وجود آمدن امواج گرانشی٬ درست در فرکانسی که میکروکره معلق می‌تواند آشکار سازی کند٬ می‌شود.
منبع:انجمن فیزیک ایران
