ផ្ទៃខាងក្រោយរលកទំនាញ (GWB): របកគំហើញក្នុងការរកឃើញដោយផ្ទាល់

រលកទំនាញ ត្រូវបានរកឃើញដោយផ្ទាល់ជាលើកដំបូងនៅក្នុងឆ្នាំ 2015 បន្ទាប់ពីមួយសតវត្សនៃការទស្សន៍ទាយរបស់វាដោយទ្រឹស្តីទូទៅនៃទំនាក់ទំនងរបស់ Einstein ក្នុងឆ្នាំ 1916។ ប៉ុន្តែ ប្រេកង់ទាបជាបន្តបន្ទាប់។ ទំនាញផែនដី-wave Background (GWB) ដែលត្រូវបានគេគិតថាមានវត្តមាននៅទូទាំង សាកល រហូតមកដល់ពេលនេះមិនត្រូវបានរកឃើញដោយផ្ទាល់ទេ។ អ្នកស្រាវជ្រាវនៅ North American Nanohertz Observatory for រលកទំនាញ (NANOGrav) ថ្មីៗនេះបានរាយការណ៍ពីការរកឃើញសញ្ញាប្រេកង់ទាបដែលអាចជា 'ផ្ទៃខាងក្រោយរលកទំនាញ (GWB)' ។

ទ្រឹស្ដីទូទៅនៃទំនាក់ទំនងដែលបង្កើតឡើងដោយ Einstein ក្នុងឆ្នាំ 1916 ព្យាករណ៍ថាព្រឹត្តិការណ៍លោហធាតុសំខាន់ៗដូចជា supernova ឬការរួមបញ្ចូលគ្នានៃ ប្រហោងខ្មៅ គួរតែផលិត រលកទំនាញ ដែលផ្សព្វផ្សាយតាមរយៈ សាកល. ផែនដីគួរតែរលាយ រលកទំនាញ ពីគ្រប់ទិសទីគ្រប់ពេលវេលា ប៉ុន្តែទាំងនេះមិនអាចរកឃើញបានទេ ព្រោះវាចុះខ្សោយខ្លាំងនៅពេលពួកគេទៅដល់ផែនដី។ វាត្រូវចំណាយពេលប្រហែលមួយសតវត្សដើម្បីបង្កើតការរកឃើញដោយផ្ទាល់នៃរលកទំនាញនៅពេលដែលនៅឆ្នាំ 2015 ក្រុម LIGO-Virgo បានជោគជ័យក្នុងការរកឃើញ។ រលកទំនាញ ផលិតដោយការរួមបញ្ចូលគ្នានៃពីរ ប្រហោងខ្មៅ ស្ថិតនៅចម្ងាយ 1.3 ពាន់លានឆ្នាំពន្លឺពីផែនដី ⁽¹⁾. នេះក៏មានន័យថា រលកដែលបានរកឃើញគឺជាអ្នកផ្តល់ព័ត៌មានអំពីព្រឹត្តិការណ៍លោហធាតុដែលបានកើតឡើងប្រហែល 1.3 ពាន់លានឆ្នាំមុន។

ចាប់តាំងពីការរកឃើញលើកដំបូងក្នុងឆ្នាំ 2015 ចំនួនដ៏ល្អនៃ រលកទំនាញ ត្រូវបានកត់ត្រារហូតមកដល់បច្ចុប្បន្ន។ ភាគច្រើននៃពួកគេគឺដោយសារតែការបញ្ចូលគ្នានៃពីរ ប្រហោងខ្មៅមានមនុស្សតិចណាស់ដោយសារការប៉ះទង្គិចគ្នានៃផ្កាយនឺត្រុងពីរ ⁽²⁾. បានរកឃើញទាំងអស់។ រលកទំនាញ រហូតមកដល់ពេលនេះគឺជាភាគដែលបណ្តាលមកពីគូគោលពីរ ប្រហោងខ្មៅ ឬផ្កាយណឺត្រុងវិល ហើយបញ្ចូលគ្នា ឬបុកគ្នា។ ⁽³⁾ ហើយមានប្រេកង់ខ្ពស់ រលកខ្លី (គិតជាមីលីវិនាទី)។

ទោះជាយ៉ាងណា, ចាប់តាំងពីមានលទ្ធភាពនៃចំនួនដ៏ធំនៃប្រភពនៃ រលកទំនាញ ក្នុង សាកល ដូច្នេះជាច្រើន។ រលកទំនាញ រួមគ្នាពីគ្រប់ទិសទី សាកល អាចនឹងបន្តឆ្លងកាត់ផែនដីគ្រប់ពេលដែលបង្កើតជាផ្ទៃខាងក្រោយ ឬសំឡេងរំខាន។ នេះគួរតែជាបន្ត ចៃដន្យ និងរលកតូចដែលមានប្រេកង់ទាប។ វាត្រូវបានគេប៉ាន់ស្មានថាផ្នែកខ្លះរបស់វាប្រហែលជាមានប្រភពមកពី Big Bang ។ បានហៅ ទំនាញផែនដី-wave Background (GWB) នេះមិនត្រូវបានរកឃើញទេរហូតមកដល់ពេលនេះ ⁽³⁾.

ប៉ុន្តែយើងអាចនឹងឈានដល់ការឈានទៅរកការទម្លាយមួយ – អ្នកស្រាវជ្រាវនៅអង្គការ Nanohertz Observatory អាមេរិកខាងជើងសម្រាប់ រលកទំនាញ (NANOGrav) បានរាយការណ៍ពីការរកឃើញសញ្ញាប្រេកង់ទាបដែលអាចជា 'ផ្ទៃខាងក្រោយរលកទំនាញ (GWB) ^(4,5,6).

មិនដូចក្រុម LIGO-virgo ដែលបានរកឃើញទេ។ រលកទំនាញ ពីគូបុគ្គលនៃ ប្រហោងខ្មៅ, ក្រុម NANOGrav បានស្វែងរកការតស៊ូ, សំឡេងដូចជា, 'រួមបញ្ចូលគ្នា' រលកទំនាញ បង្កើតឡើងក្នុងរយៈពេលដ៏យូរដោយរាប់មិនអស់ ប្រហោងខ្មៅ ក្នុង សាកល. ការផ្តោតអារម្មណ៍គឺនៅលើ 'រលកវែងខ្លាំង' រលកទំនាញ នៅចុងម្ខាងទៀតនៃ 'វិសាលគមរលកទំនាញ' ។

មិនដូចពន្លឺ និងវិទ្យុសកម្មអេឡិចត្រូម៉ាញេទិកផ្សេងទៀត រលកទំនាញមិនអាចត្រូវបានគេសង្កេតឃើញដោយផ្ទាល់ដោយប្រើតេឡេស្កុបទេ។

ក្រុម NANOGrav បានជ្រើសរើស មីលីវិនាទី pulsars (MSPs) ដែលបង្វិលយ៉ាងលឿនជាមួយនឹងស្ថេរភាពរយៈពេលវែង។ មានលំនាំនៃពន្លឺដែលចេញមកពីជីពចរទាំងនេះដែលគួរត្រូវបានផ្លាស់ប្តូរដោយរលកទំនាញ។ គំនិតនេះគឺដើម្បីសង្កេតមើល និងត្រួតពិនិត្យក្រុមនៃជីលីវិនាទីដែលមានស្ថេរភាពជ្រុល (MSP) សម្រាប់ការផ្លាស់ប្តូរដែលទាក់ទងគ្នានៅក្នុងពេលវេលានៃការមកដល់នៃសញ្ញានៅលើផែនដី ដូច្នេះបង្កើត "ទូរស័ព្ទ Galaxy-sized” ឧបករណ៍ចាប់រលកទំនាញនៅក្នុងខ្លួនយើង កាឡាក់ស៊ី. ក្រុមបានបង្កើតអារេកំណត់ពេលវេលា pulsar ដោយសិក្សា 47 នៃ pulsars បែបនេះ។ Arecibo Observatory និងកែវយឹតរបស់ធនាគារបៃតងគឺជា វិទ្យុ តេឡេស្កុបដែលប្រើសម្រាប់ការវាស់វែង។

សំណុំទិន្នន័យដែលទទួលបានរហូតមកដល់ពេលនេះរួមមាន 47 MSPs និងការសង្កេតជាង 12.5 ឆ្នាំ។ ដោយផ្អែកលើនេះ វាមិនអាចទៅរួចទេក្នុងការបញ្ជាក់ការរកឃើញដោយផ្ទាល់នៃ GWB ទោះបីជាសញ្ញាប្រេកង់ទាបដែលបានរកឃើញបង្ហាញយ៉ាងច្បាស់ក៏ដោយ។ ប្រហែលជាជំហានបន្ទាប់គឺការបញ្ចូល pulsars បន្ថែមទៀតនៅក្នុងអារេ ហើយសិក្សាពួកវាឱ្យបានយូរជាងមុនដើម្បីបង្កើនភាពប្រែប្រួល។

ដើម្បីសិក្សា សាកលអ្នកវិទ្យាសាស្ត្រពឹងផ្អែកទាំងស្រុងលើវិទ្យុសកម្មអេឡិចត្រូម៉ាញ៉េទិច ដូចជាពន្លឺ កាំរស្មីអ៊ិច។ វិទ្យុ រលកជាដើម ដោយមិនមានទំនាក់ទំនងទាំងស្រុងទៅនឹងវិទ្យុសកម្មអេឡិចត្រូម៉ាញេទិក ការរកឃើញទំនាញផែនដីក្នុងឆ្នាំ 2015 បានបើកឱកាសថ្មីមួយសម្រាប់អ្នកវិទ្យាសាស្ត្រដើម្បីសិក្សារូបកាយសេឡេស្ទាល និងការយល់ដឹងអំពី សាកល ជាពិសេសព្រឹត្តិការណ៍សេឡេស្ទាល ដែលមិនអាចមើលឃើញដោយតារាវិទូអេឡិចត្រិច។ លើសពីនេះ មិនដូចវិទ្យុសកម្មអេឡិចត្រូម៉ាញ៉េទិចទេ រលកទំនាញមិនមានអន្តរកម្មជាមួយរូបធាតុទេ ដូច្នេះហើយការធ្វើដំណើរស្ទើរតែគ្មានការរារាំងដោយផ្ទុកព័ត៌មានអំពីប្រភពដើម និងប្រភពរបស់វាដោយមិនមានការបង្ខូចទ្រង់ទ្រាយណាមួយឡើយ។⁽³⁾

ការរកឃើញផ្ទៃខាងក្រោយរលកទំនាញ (GWB) នឹងពង្រីកឱកាសបន្ថែមទៀត។ វាថែមទាំងអាចរកឃើញរលកដែលបង្កើតចេញពី Big Bang ដែលអាចជួយយើងឱ្យយល់ពីប្រភពដើម សាកល នៅក្នុងវិធីល្អប្រសើរជាងមុន។

***

ឯកសារយោង:

Castelvecchi D. និង Witze A., 2016 ។ រលកទំនាញរបស់ Einstein បានរកឃើញនៅទីបំផុត។ ព័ត៌មានធម្មជាតិ ១១ កុម្ភៈ ២០១៦. DOI: https://doi.org/10.1038/nature.2016.19361

Castelvecchi D., 2020. ព្រឹត្តិការណ៍រលកទំនាញចំនួន 50 បង្ហាញអំពីសកលលោក។ ព័ត៌មានធម្មជាតិ ចេញផ្សាយ ថ្ងៃទី 30 ខែតុលា ឆ្នាំ 2020។ DOI: https://doi.org/10.1038/d41586-020-03047-0

LIGO 2021. ប្រភព និងប្រភេទនៃរលកទំនាញ។ មានលក់នៅលើអ៊ីនធឺណិតនៅ https://www.ligo.caltech.edu/page/gw-sources បានចូលប្រើនៅថ្ងៃទី 12 ខែមករាឆ្នាំ 2021 ។

NANOGrav Collaboration ឆ្នាំ 2021។ NANOGrav រកឃើញ 'ការណែនាំដំបូង' ដែលអាចកើតមាននៃផ្ទៃខាងក្រោយរលកទំនាញប្រេកង់ទាប។ មានលក់នៅលើអ៊ីនធឺណិតនៅ http://nanograv.org/press/2021/01/11/12-Year-GW-Background.html បានចូលប្រើនៅថ្ងៃទី 12 ខែមករាឆ្នាំ 2021

ការសហការ NANOGrav ឆ្នាំ 2021។ សន្និសីទសារព័ត៌មាន – ការស្វែងរកផ្ទៃខាងក្រោយរលកទំនាញក្នុងរយៈពេល 12.5 ឆ្នាំនៃទិន្នន័យ NANOGrav ។ ថ្ងៃទី 11 ខែមករា ឆ្នាំ 2021។ មាននៅលើអ៊ីនធឺណិតនៅ http://nanograv.org/assets/files/slides/AAS_PressBriefing_Jan’21.pdf

Arzoumanian Z., et al 2020. សំណុំទិន្នន័យ NANOGrav 12.5 ឆ្នាំ៖ ស្វែងរកផ្ទៃខាងក្រោយរលកទំនាញ Isotropic Stochastic ។ សំបុត្រទិនានុប្បវត្តិ Astrophysical លេខ 905 លេខ 2. DOI: https://doi.org/10.3847/2041-8213/abd401

***

ផ្ទៃខាងក្រោយរលកទំនាញ (GWB)៖ របកគំហើញក្នុងការរកឃើញដោយផ្ទាល់

ជាវប្រចាំទៅព្រឹត្តិប័ត្ររបស់យើង

អត្ថបទពេញនិយមបំផុត

កម្មវិធីនិពន្ធ

ប៉ុស្តិ៍មនុស្ស

ប្រភេទពេញនិយម