کشف فیزیکی جدید، فراتر از نسبیت عام اینشتین توسط دانشمندان ایرانی

دکتر جاهد عابدی از دانشکده فیزیک دانشگاه صنعتی شریف به همراه همکارش دکتر نیایش افشردی از موسسه پریمتر کانادا با جستجو در داده‌های امواج گرانشی ناشی از ادغام ستاره نوترونی نشانه‌هایی از وجود فیزیکی جدید، فراتر از نسبیت عام اینشتین را کشف کرده‌اند که می‌تواند منجر به کشف گرانش کوانتومی یا فیزیک انرژی پلانک در افق سیاه‌چاله‌ها شود.

مجله Physicsworld مربوط به انتشارات IOP که اخبار بسیار مهم در فیزیک را منتشر می‌کند، به صورت کیفی در مورد این یافته صحبت کرده و با ذکر نام محقق ایرانی این پژوهش از دانشگاه صنعتی شریف، به این خبر پرداخته است.

طبق پیشگویی نسبیت عام اینشتین ناظر سقوط آزاد هنگام عبور از افق سیاه‌چاله هیچ احساس خاصی نمی‌کند. با این وجود در دهه اخیر مردم متوجه شده‌اند که در نظر گرفتن اثرات کوانتومی منجر به جایگزین‌های عجیبی برای افق سیاه چاله می‌شود که در فاصله طول پلانک از افق وجود دارد و شبیه دیوار آتشینی عمل خواهد کرد که تصویر رد شدن بدون دردسر از افق سیاه‌چاله را تغییر خواهد داد. این جایگزین‌ها برای افق سیاه‌چاله منجر به تولید پژواک‌ها در امواج گرانشی می‌شود که برخلاف پیشگویی نسبیت عام انیشتین است.

در این محاسبه دکتر جاهد عابدی و دکتر نیایش افشردی که علامت‌هایی از پژواک‌ها را در داده‌های امواج گرانشی ادغام ستاره نوترونی GW170817 ردیابی کرده‌اند، ابتدا بازه مورد انتظار برای فرکانس و زمان پژواک‌ها را که به ترتیب بین 60-90 هرتز و 0-1 ثانیه است، محاسبه کردند (که بازه دوم وابسته به این است که آیا سیاه‌چاله ناشی از رمبش ستاره نوترونی مستقیما و یا با تاخیر بدلیل جرم ستاره نوترونی، تشکیل شده است). سپس آنها با جستجو و آنالیز در این داده‌ها با در نظر گرفتن شرط گفته شده در بازه مورد نظر این سیگنال را در 72 هرتز و حدود یک ثانیه بعد از ادغام ستاره نوترونی پیدا کرده‌اند.

بر اساس اعلام روابط عمومی دانشگاه شریف، آنها درجه اهمیت سیگنال یافته‌شده را 4.2 سیگما یا احتمال خطای آماری یک در 60 هزار گزارش کرده‌اند. علاوه بر این مشاهده، این پژواک‌ها می‌تواند پنجره جدیدی رو به شناخت ویژگی‌های ستاره‌های نوترونی پس از ادغام و تشکیل سیاه‌چاله برای ما باز کند.