مستكشف الكون (مرصد موجات الجاذبية)

📅 آخر تحديث: ٢٩ يوليو ٢٠٢٦
✍️ نُشر في: ٢٩ يوليو ٢٠٢٦
الموسوعة الحرة

مرصد كوزميك إكسبلورر (CE) هو مرصد أرضي مقترح من الجيل التالي لرصد موجات الجاذبية . [ 1 ] [ 2 ] [ 3 ] سيتألف من مقياسين للتداخل على شكل حرف L، مشابهين لكاشفات ليغو ، ولكن بذراعين أطول بكثير (40 كم و20 كم) بهدف زيادة حساسية CE بأكثر من عشرة أضعاف [ 1 ] مقارنةً بليغو الذي يبلغ طوله 4 كم. ومن المخطط أن يُكمّل نظيره الأوروبي المقترح، تلسكوب أينشتاين (ET)، ضمن جدول زمني مماثل.

في عام ٢٠١٩، نشر اتحاد CE ورقة بحثية توضح متطلبات البحث والتطوير اللازمة . [ ٤ ] وفي عام ٢٠٢١، نُشرت دراسة استشرافية تُحدد الأهداف العلمية الرئيسية، والتكوينات الشبكية المُحتملة، والجدول الزمني. [ ٥ ] وفي عام ٢٠٢٤، أوصت لجنة فرعية تابعة للمؤسسة الوطنية للعلوم باعتماد CE من قِبل المؤسسة. ومن المُخطط أن تبدأ الشبكة عملها بحلول منتصف العقد الثالث من القرن الحالي أو العقد الرابع منه. [ ٦ ]

أهداف العلوم

تكمن أهمية مرصد CE [ 7 ] في حساسيته العالية التي تفوق حساسية المرصد بعشرة أضعاف، مما يتيح رصد اندماجات الأنظمة الثنائية المدمجة بدقة وعمق وحجم مسح أكبر بكثير. وعلى وجه الخصوص، سيتمكن CE من رصد اندماجات الثقوب السوداء الثنائية (BBH) حتى الانزياح الأحمر z~20 [ 4 ]، ما يتيح استكشاف التاريخ الكوني الكامل للثقوب السوداء ذات الأصل النجمي. ومن المتوقع أن يصل عدد الأحداث المرصودة سنويًا إلى حوالي 10⁵ [ 8 ] [ 9 ] ، وسيكون معظمها قابلاً للرصد بواسطة CE؛ وذلك مقارنةً بحوالي 10² من الثقوب السوداء الثنائية التي رُصدت حتى الآن بواسطة مرصد LIGO منذ عام 2015 [ 10 ] ، وحوالي 60 ثقبًا أسودًا معروفًا من الأنظمة الثنائية للأشعة السينية . [ 11 ] بالإضافة إلى دراسات التجمعات النجمية، ستتيح نسبة الإشارة إلى الضوضاء العالية للأحداث اختبار الفيزياء الأساسية في نطاق الجاذبية القوية، بما في ذلك اختبارات النسبية العامة وقيود على خصائص المادة المظلمة ومادة النجوم النيوترونية، فضلاً عن أولى عمليات رصد عدسة الجاذبية للموجات الثقالية. وستُمكّن عمليات الرصد متعددة الوسائط لاندماجات النجوم النيوترونية الثنائية، التي تُرصد على شكل كيلونوفا، من تحديد معلمات كونية مثل ثابت هابل بدقة تصل إلى 1% في أقل من عام من الرصد. علاوة على ذلك، من المتوقع أن يرصد مرصد CE الموجات الثقالية من فئات مصادر جديدة. تشمل هذه الفئات أحداثًا عابرة معروفة، مثل المستعرات العظمى، ولكنها قد تشمل أيضًا ظواهر أكثر غرابة مثل الأوتار الكونية أو فئة جديدة تمامًا من الأحداث العابرة.

تتوافق الأهداف العلمية لمشروع CE مع أهداف تلسكوب أينشتاين (ET). وغالبًا ما تُجرى التوقعات العلمية باستخدام سيناريو شبكة ET-CE بتكوينات مختلفة. فبالإضافة إلى زيادة الحساسية، تُعدّ الشبكة العالمية ضرورية لتحديد مواقع الأحداث في السماء بدقة عالية، وهو ما يمكن تحقيقه من خلال التثليث باستخدام وقت وصول الموجة الثقالية.

انظر أيضاً

مراجع

  1. 1 2 "المستكشف الكوني" . مشروع المستكشف الكوني . تم الاسترجاع في 13 يوليو 2025 .
  2. ↑ ليتزر، رافي (15 أبريل 2018). "تلسكوب بحجم مدينة يمكنه رصد تموجات الزمكان مليون مرة في السنة" . لايف ساينس . تم الاطلاع عليه بتاريخ 19 سبتمبر 2019 .
  3. ↑ اتحاد فريق دراسة حالة علوم الجيل الثالث التابع لمركز معلومات الموجات الثقالية العالمي (أبريل 2019). مرصد الموجات الثقالية العالمي من الجيل التالي (ملف PDF) (تقرير) . تاريخ الاسترجاع: 20 سبتمبر 2019 .{{cite report}}: صيانة CS1: الأسماء الرقمية: قائمة المؤلفين ( رابط )
  4. 1 2 ريتز، ديفيد؛ أدهيكاري، رانا إكس؛ بالمر، ستيفان؛ باريش، باري؛ بارسوتي، ليزا ؛ بيلينغسلي، غاريلين؛ براون، دنكان أ .؛ تشين، يانبي؛ كوين، دينيس؛ أيزنشتاين، روبرت؛ إيفانز، ماثيو (10 يوليو 2019). "المستكشف الكوني: مساهمة الولايات المتحدة في علم فلك الموجات الثقالية ما وراء مرصد ليغو". نشرة الجمعية الفلكية الأمريكية . 51 (7): 35. arXiv : 1907.04833 . Bibcode : 2019BAAS...51g..35R .
  5. ↑ إيفانز، ماثيو؛ وآخرون . (2021-09-20). دراسة آفاق لمستكشف الفضاء الكوني: العلوم والمراصد والمجتمع (تقرير). arXiv : 1907.04833 . 
  6. ↑ «اقتراح جدول زمني طموح لأجهزة الكشف عن موجات الجاذبية من الجيل التالي» . معهد الفيزياء الأمريكي . 16 أبريل 2024. تاريخ الاسترجاع: 13 يوليو 2025 .
  7. ^ إيفانز، ماثيو. كورسي، اليساندرا؛ آفلي، شيتانيا؛ أنانييفا، ألينا؛ آرون، كغ؛ بالمر، ستيفان؛ باندوبادياي، أنانيا؛ بارسوتي، ليزا؛ باريختار ، ماشا (2023)، المستكشف الكوني: تقديم إلى اللجنة الفرعية NSF MPSAC ngGW ، أرخايف : 2306.13745 ، استرجاعها 2025-07-13
  8. ^ غوبتا، إيش؛ آفلي، شيتانيا؛ آرون، كغ؛ باندوبادياي، أنانيا؛ باريختار، ماشا؛ بيسكوفيانو، سيلفيا؛ برهانيان، سهراب؛ بروكجاردن، الطابق؛ كورسي، اليساندرا؛ داني، أرنب؛ إيفانز، ماثيو. هول ، إيفان د ؛ هانوكسيلا ، أوتو أ . كاكانجا، كيسي؛ كاشياب ، راهول (2024-12-19). "توصيف شبكات كاشف موجات الجاذبية: من A♯ إلى المستكشف الكوني" . الجاذبية الكلاسيكية والكمية . 41 (24): 245001. دوى : 10.1088/1361-6382/ad7b99 . اتش دي ال : 10281/543021 . ISSN 0264-9381 . 
  9. ↑ بيركنز، سكوت إي.؛ يونس، نيكولاس؛ بيرتي، إيمانويل (12 فبراير 2021). "استكشاف الفيزياء الأساسية باستخدام موجات الجاذبية: الجيل القادم" . مجلة Physical Review D. 103 ( 4) 044024. arXiv : 2010.09010 . Bibcode : 2021PhRvD.103d4024P . doi : 10.1103/PhysRevD.103.044024 . ISSN 2470-0010 . 
  10. ↑ أبوت، ر.؛ أبوت، ت.د.؛ أسيرنيس، ف.؛ أكلي، ك.؛ آدامز، س.؛ أدهيكاري، ن.؛ أدهيكاري، ر.س.؛ أديا، ف.ب.؛ أفيلدت، س.؛ أغاروال، د.؛ أغاثوس، م.؛ أغاتسوما، ك.؛ أغاروال، ن.؛ أغيار، أ.د.؛ أييلو، ل. (2023-12-04). "GWTC-3: اندماجات ثنائية مضغوطة رُصدت بواسطة LIGO وVirgo خلال الجزء الثاني من جولة الرصد الثالثة" . Physical Review X. 13 ( 4) 041039. arXiv : 2111.03606 . Bibcode : 2023PhRvX..13d1039A . doi : 10.1103/PhysRevX.13.041039 . ISSN 2160-3308 . 
  11. ↑ كورال-سانتانا، جيه إم؛ كاساريس، جيه؛ مونيوز-دارياس، تي؛ باور، إف إي؛ مارتينيز-بايس، آي جي؛ راسل، دي إم (مارس 2016). "بلاك كات: فهرس للثقوب السوداء ذات الكتلة النجمية في الظواهر العابرة للأشعة السينية" . علم الفلك والفيزياء الفلكية . 587 : A61. arXiv : 1510.08869 . Bibcode : 2016A & A...587A..61C . doi : 10.1051/0004-6361/201527130 . ISSN 0004-6361 .