تایید پیش بینی نظری فیزیکدان ایرانی با داده های تلسکوپ فضایی کپلر

در داده های اخیر تلسکوپ فضایی «کپلر» سه سیستم دوتایی ستاره ای (کوتوله سفید و یک ستاره رشته اصلی) کشف شده اند که همچنان که دکتر راهوار، استاد فیزیک دانشگاه صنعتی شریف و همکارانش پیش بینی کرده بودند، نور ستاره توسط همدم کوتوله آن تقویت شده است.

به گزارش دیده بان علم ایران، بیش از نیمی از ستاره های کهکشان تنها نیستند و در سیستم های دوتایی زندگی می کنند. منجمان به صورت سنتی یک مجموعه های ستاره های دوتایی را به روش گرفت آشکارسازی می کردند.

البته انتظار می رفت که مشاهده این سیستم ها با توجه به نسبیت عام اینشتینی از طریق همگرایی گرانشی نیز امکان پذیر باشد. این بدین معنا است که یکی از ستاره ها می تواند نقش لنز و دیگری در نقش منبع یک سیستم همگرایی گرانشی را داشته باشند. حال اگر به منحنی نوری ستاره منبع با دقت زمانی بالا نگاه کنیم باید شاهد تقویت نور با الگویی که بستگی به ویژگی های جرمی و فاصله ای این سیستم دوتایی است، باشیم. به این پیکربندی خودهمگرایی گرانشی self lensing می گویند.

به نوشته تارنمای انجمن فیزیک ایران، بررسی این سیستم های دوتایی و اثر تقویت نوری آن ها به مقاله تریمبل و تورن در ۱۹۶۹ بر می گردد البته در طی دهه های اخیر مطالعات متفاوتی بر روی این ایده انجام شده است ولی در مجموع امید کشف اثرات خود همگرایی بسیار ناچیز انگاشته می شد.

در این راستا پژوهش مهم راهوار، مهرابی و دومینیک در سال ۲۰۱۰ با شبیه سازی اثرات ریزهمگرایی گرانشی این سیستم های دوتایی نشان داد که در صورت افزایش دقت نورسنجی و رسیدن به با دقت ۰٫۳ درصد امکان کشف این سیستم ها در برای سیستم های دوتایی در کهکشان وجود دارد.

در سال ۲۰۱۴ اتان کروس و اریک آگول Ethan Kruse, Eric Agol در مقاله ساینس اولین سیستم دوتایی را که اثر خودهمگرایی گرانشی داشتند را معرفی کردند.

پژوهش جدید هاجیمه کاواهارا(Hajime Kawahara) از دانشگاه توکیو و همکارانش که در مجله Astronomical Journal چاپ خواهد شد، پیش بینی نظری سهراب راهوار استاد دانشکده فیزیک دانشگاه صنعتی شریف و همکارانش را بار دیگر تایید کرده است.

کاواهارا سه سیستم ستاره ای دوتایی را رصد کرده اند که یکی از ستاره ها کوتوله های سفیدی با جرم هایی از مرتبه ۰٫۶ جرم خورشید هستند. این کوتوله ها نقش لنز گرانشی را ایفا می کند.

مشاهده این سیستم ها نشان می دهد که به جای کاهش شار دریافتی ستاره به خاطر اثر گرفت، شار بیشتری را به دلیل تقویت نور از طریق همگرایی گرانشی دریافت می کنیم.

دکتر شانت باغرام، استادیار کیهان شناسی دانشگاه صنعتی شریف، این تایید رصدی را موفقیت چشمگیری برای تمام پیش بینی های نظری که برای این اثر در دهه های گذشته انجام گرفته توصیف می کند که یکی از مهمترین این پژوهش ها، بررسی دکتر سهراب راهوار و همکارانش بوده است.

داستان خودهمگرایی گرانشی و پیش بینی راهوار و همکارانش به سیستم های دوتایی ستاره ای ختم نمی شود. در مقاله اخیری که در MNRAS چاپ شده است، دانیل ارازیو و روزانادی استفانو از دانشگاه هاروارد ادعا کرده اند که پیشنهاد راهوار و همکارانش برای دوتایی سیاهچاله ای پرجرم و دیسک برافزایش آن ها نیز رخ خواهد داد.

سیاهچاله های پرجرم از مرتبه یک میلیون تا ۱۰ میلیارد برابر جرم خورشید می توانند نور دیسک برافزایشی را در بازه زمانی یک روز تا یک سال (بستگی به جرم سیاهچاله ها و موقعیت مداریشان) تقویت کنند.

به نظر می رسد که ایده خودهمگرایی گرانشی سیستم های مقید گرانشی دریچه ای است جدید و جدی برای کشف فیزیک این سیستم ها از کوتوله های سفید تا سیاهچاله ها.

انتهای پیام