نشر العلماء هذا الأسبوع دليلًا على أن الثقوب السوداء الهائلة ترسل موجات صدمية تشوه الزمان والمكان أثناء دورانها حول بعضها البعض.
إحدى المجموعات التي حققت هذا الاكتشاف هي مرصد Nanohertz في أمريكا الشمالية لتعاون موجات الجاذبية (NANOgrav) ، الذي يرأسه الدكتور ستيفن تايلور من أيرلندا الشمالية.
ينسب الشاب البالغ من العمر 35 عامًا حبه لكل الأشياء الفضائية إلى رؤية كسوف جزئي للشمس خلال صيف عام 1999 ، والذي تزامن أيضًا مع الذكرى الثلاثين لأول هبوط على سطح القمر.
قال الدكتور تايلور: “الجمع بين هذه الأشياء وتعلمنا عنها في المدرسة – لقد حفز مخيلتي حقًا”.
واصل تعليمه في مدرسة والاس الثانوية في مسقط رأسه في ليسبورن وشغفه بالعلوم ، على حد قوله ، لم يتركه أبدًا.
قال: “كنت دائمًا مفتونًا بها ، وقد لعب ذلك حقًا دورًا كبيرًا في الموضوعات التي اخترتها لـ GCSE والمستوى A”.
عبور الممرات
أثناء دراسته للمستوى A ، ذهب الدكتور تايلور للحصول على الخبرة العملية في مختبر ليزر في أكسفورد.
هناك ، أتيحت له فرصة لقاء عالم آخر من أيرلندا الشمالية لعب عمله دورًا كبيرًا في أبحاثه اللاحقة.
أثناء وجوده في أكسفورد ، أتيحت له الفرصة لحضور محاضرة للسيدة جوسلين بيل بورنيل التي اكتشفت النجوم النابضة عندما كان طالبًا متخرجًا في كامبريدج.
النجوم النابضة هي نجوم ميتة تدور وترسل دفعات من الإشارات الراديوية على فترات دقيقة للغاية.
قال: “لقد ألقت حديثًا رائعًا ، ثم صعدت بعد ذلك لأفوه بالعلوم الشعبية التي قرأتها ، معتقدة أنني أعرف كل شيء”.
“لكنها كانت لطيفة حقًا وضاعتني نوعًا ما ، إذا كنت صادقًا.”
سيتم بعد ذلك قياس النجوم النابضة بواسطة الدكتور تايلور وفريقه في هذه الورقة البحثية الأخيرة.
وقال: “أعتقد أنه من الجيد حقًا أن يكون شعب أيرلندا الشمالية على طرفي هذا – لأنني بالتأكيد لم أسمع لهجات مثل لهجاتي أثناء إجراء هذا النوع من المقابلات أو المحادثات العلمية”.
ثم تابع الدكتور تايلور دراسته الجامعية في جامعة أكسفورد ، ثم حصل على درجة الدكتوراه في جامعة كامبريدج لدراسة موجات الجاذبية.
“في ذلك الوقت كانت الفكرة لا تزال نظرية. كانت هناك مشاريع سائدة مثل Ligo” – مرصد مقياس التداخل الليزري لموجات الجاذبية ومقره الولايات المتحدة – ولكن الناس كانوا أكثر تركيزًا على جوانب أخرى من الفيزياء.
“لكن فلسفتي كانت ، إذا كنت سأفعل هذا فسأستمتع به وكان هذا أكثر ما أذهلني.”
“ناسا مجنون”
قال الدكتور تايلور ، وهو أول من ذهب إلى الجامعة في عائلته ، إن والديه شجعاه دائمًا على اتخاذ خيارات تجعله سعيدًا.
من هناك ، أتيحت الفرصة للدكتور “ناسا المجنون” للعمل في مختبر الدفع النفاث التابع لوكالة الفضاء قبل قضاء بعض الوقت في معهد كاليفورنيا للتكنولوجيا.
قاده ذلك إلى تولي مناصب قيادية ، وترأس مجموعة عمل تبحث في موجات الجاذبية والحصول على منصب دائم في جامعة فاندربيلت في ناشفيل ، تينيسي.
كان فريقه يدرس الإشارات التي تم حذفها بواسطة النجوم النابضة وتأثير موجات الجاذبية على تردداتها.
وصف الدكتور تايلور الحزم الراديوية من النجوم النابضة بأنها مثل أشعة الضوء من منارة. عندما يتغير التردد الذي تصطدم به الأرض ، فإن هذا يظهر موجات الجاذبية كما تنبأ أينشتاين.
وقال إن السبب الأكثر منطقية لهذه الموجات هو مدار الثقوب السوداء الهائلة.
“لقد رأينا الكثير من التلميحات على طول الطريق ولكن هذا هو الدليل الأول في هذا النوع من مجموعة البيانات وهو أمر مثير حقًا.”
قال الدكتور تايلور إنه بسبب الترددات ، ستكون هذه الثقوب السوداء أكبر بمليارات المرات من كتلة الشمس وستقع في مراكز المجرات.
قال: “لم أعتقد أبدًا أنني سأشارك في شيء كهذا. كان من الممتع أن أكون جزءًا من مسائل الفيزياء والرياضيات ، لكنني لم أفكر مطلقًا في أنها ستصل إلى هذه النقطة”.
لا حواجز على الطرق
قال الدكتور تايلور إن دعم الأسرة والأصدقاء ومدارسه لعب دورًا حيويًا.
“لم يضعوا حواجز على الطرق مطلقًا. أعني ، إذا قال أحدهم إنه يريد أن يصبح عالمًا في الفيزياء الفلكية النظري ويحاول القيام باكتشاف كبير ، فقد يقول الكثيرون ،” تابع نفسك “.
“لكن لم يقل أحد ذلك حقًا”.
لكن ليس الأمر كله سهلًا بالنسبة للناس في مجال الدكتور تايلور.
“الأمر ليس كما هو الحال في الأفلام ، حيث يقول عدد كبير من العلماء حول الكمبيوتر ،” لقد حصلنا عليه ؛ نحن في “. لا توجد لحظة eureka.
“في هذا النوع من العمل ، يتعلق الأمر أكثر بكثير بالنجاحات الصغيرة. نادرًا ما تحدث لحظات الاختراق الكبيرة ، وغالبًا ما يستغرق وقتًا طويلاً.”
يتطلع الدكتور تايلور إلى التعاون مع مشاريع مماثلة في جميع أنحاء العالم ، والجمع بين قراءاتهم من أجل معرفة المزيد عن هذه الثقوب السوداء وتأثيراتها الجاذبية.