مؤسسه فناوری ماساچوست (MIT) اخیراً از برنامه خود برای ساخت نسل بعدی آشکارساز امواج گرانشی پرده‌برداری کرد که هدف آن کشف امواج در فضا-زمان از کیهان آغازین است.
به گزارش خبرگزاری صدا و سیما به نقل از «آی‌ای» ، دانشمندان موسسه فناوری ماساچوست (MIT) در حال ساخت یک آشکارساز قابل توجه که قادر به تشخیص علامت های (سیگنال های) امواج گرانشی از رویداد‌هایی مانند ادغام سیاه‌چاله‌ها و ستاره‌های نوترونی است تا در آینده نزدیک جایگزین آشکارساز LIGO شود. این ابزار جدید موسوم به کاوشگر کیهانی (Cosmic Explorer) می‌تواند به گیج‌کننده‌ترین سؤالات کیهان‌شناسی در دوران آغازین جهان هستی پاسخ دهد. موسسه فناوری ماساچوست اعلام کرده است که این آشکارساز ، تشخیص موج‌هایی از منابع امواج گرانشی مانند ادغام سیاه‌چاله‌ها و ستاره‌های نوترونی را هر چند روز یک بار در دستور کار خواهد داشت. پژوهشگران می‌گویند، به منظور پیاده‌سازی این دستگاه، آشکارساز‌های رصدخانه گسترش می‌یابند تا وسعتی به اندازه یک شهر کوچک را پوشش دهند. در بیانیه این موسسه آمده است که این طرح بر طراحی و ساخت یک رصدخانه امواج گرانشی مهم‌تر و حساس‌تر تمرکز دارد و هدف آن جایگزینی با رصدخانه‌های موجود مانند رصدخانه امواج گرانشی با تداخل‌سنج لیزری (LIGO) است. رصدخانه موج گرانشی با تداخل‌سنج لیزری که به اختصار لیگو (LIGO) نیز نامیده می‌شود، یک آزمایش بزرگ فیزیکی با هدف آشکارسازی مستقیم امواج گرانشی است که در سال ۱۹۹۲ به صورت مشترک توسط کیپ تورن و رونالد درور از مؤسسه فناوری کالیفرنیا و رینر وایس از مؤسسه فناوری ماساچوست بنا شد. لیگو طرح مشترکی بین دانشمندان این دو موسسه و بسیاری دانشگاه‌ها و دانشکده‌های دیگر است . موسسه فناوری ماساچوست و موسسه فناوری کالیفرنیا از ابتدا با هم LIGO را اداره می‌کرده‌اند. حرف L در نام این رصدخانه همزمان با نمایش L شکل بودن آن، نماینده گوش دادن (Listen) است و این را تداعی می‌کند که این ابزار در واقع با استفاده از دو لیزر که پرتو‌های متمرکز نور هستند به امواج کیهانی گوش می‌دهد. تفاوت در زمان رسیدن پرتو‌ها می‌تواند نشان دهنده عبور موج گرانشی از آشکارساز L شکل باشد. دو آشکارساز LIGO در مکان‌های مختلفی در ایالات متحده قرار گرفته‌اند. آشکارساز‌های Virgo در ایتالیا و KAGRA در ژاپن نیز مجموعه دیگری از این حسگر‌ها هستند که تاکنون ساخته شده‌اند. متیو ایوانز، مدیر اجرایی کاوشگر کیهانی و استاد فیزیک MIT، درخصوص تفاوت آشکارساز MIT و LIGO گفت : کاوشگر کیهانی به نوعی یک LIGO غول پیکر است ، و آشکارساز‌های LIGO در هر بازو چهار کیلومتر طول دارند، در حالی که طول کاوشگر کیهانی در یک طرف ۴۰ کیلومتر خواهد بود ، بنابراین ۱۰ برابر بزرگ‌تر از LIGO است. علامتی (سیگنالی) که از یک موج گرانشی دریافت می‌کنیم اساساً با اندازه آشکارساز ما متناسب است و به همین دلیل است که همه چیز خیلی بزرگ ساخته شده است. وی افزود : از نظر بازده علمی، همچنین یافتن مکان‌هایی برای ساخت این آشکارساز سخت است. وقتی آشکارساز خیلی بزرگ می‌شود، انحنای زمین مشکل‌ساز می‌شود، زیرا پرتوی لیزر آشکارساز باید در یک خط مستقیم حرکت کند. وقتی یک آشکارساز آنقدر بزرگ است که انحنای زمین برای آن مشکل ایجاد می‌کند، استقرار و عملکرد آشکارساز کمتر امکان‌پذیر است. هدف پژوهشگران رصد منابعی مانند سیاه‌چاله‌ها و برخورد ستارگان نوترونی است که بسیار دور هستند و در واقع آن‌ها به دنبال میلیارد‌ها سال پیش هستند. این در حالی است که LIGO تنها می‌تواند تا ۱.۵ میلیارد سال پیش را ردیابی کند. ایوانز می‌گوید: عملکرد LIGO به نظر خوب است، اما در مقایسه با عمر کیهان که حدود ۱۳ تا ۱۴ میلیارد سال سن دارد، چندان خوب نیست. این بدان معناست که ما مراحل مهمی را در تاریخ کیهان از دست داده‌ایم که یکی از آن‌ها ، «ظهر کیهانی» است، جایی که بیشتر ستارگان جهان در آن شکل گرفته‌اند. حدود سه میلیارد سال پس از تولد کیهان، دسترسی به منابع آن دوران می‌تواند بینش‌های ارزشمندی را در مورد شکل‌گیری سیاه‌چاله‌ها و ستاره‌های نوترونی ارائه دهد و منشأ آن‌ها را در منظومه‌های ستاره‌ای روشن کند. ایوانز امیدوار است با «کاوشگر کیهانی» به زمانی که کیهان تنها یک میلیارد سال از عمرش می‌گذشت، در دوران یونیزه شدن مجدد، زمانی که اتم‌ها یونیزه شدند و کهکشان‌ها شروع به شکل‌گیری کردند، نگاهی اجمالی به جهان بیاندازد. او معتقد است که کاوشگر کیهانی نسبت به تشخیص ادغام سیاه‌چاله‌ها و ستاره‌های نوترونی تا فواصل دور و دورتر حساس است. ایوانز می‌گوید: در نهایت، هرچه منابع بیشتری داشته باشید، بسیاری از اندازه‌گیری‌ها بهتر می‌شوند. ما فکر می‌کنیم که کاوشگر کیهانی می‌تواند صد‌ها هزار سیاه‌چاله دوتایی و همچنین تا یک میلیون ستاره نوترونی را در هر سال شناسایی کند. پژوهشگران MIT قصد دارند در سه سال آینده یک طراحی جامع را نهایی کنند که شامل یکپارچه سازی یک سامانه (سیستم) خلاء و توسعه یک طرح معماری و زیرساختی قوی است.آن‌ها با همکاری ماموریت فضایی LISA که توسط آژانس فضایی اروپا و تلسکوپ اینشتین در اروپا اداره می‌شود، کار می‌کنند. ایوانز می‌گوید: همه این گروه‌ها همکاران ما هستند که می‌خواهیم با آن‌ها کار کنیم ، این یک نوع تلاش جهانی برای ساخت این آشکارساز‌های امواج گرانشی نسل بعدی و یک علم مشترک جهانی است.