ในงานแถลงข่าวระหว่างการประชุม APS เมษายน 2021 พวกเขาจะเปิดเผยกลยุทธ์ใหม่ทั่วทั้งซีกโลกสำหรับการส่องสว่างของคลื่นความโน้มถ่วงและสสารมืด

ส่องสสารมืดที่เก่าแก่ที่สุดในจักรวาล

ที่ขั้วโลกใต้ ชุดกล้องโทรทรรศน์อันทรงพลังสามารถเพิ่มฟังก์ชันใหม่ นั่นคือ การศึกษาธรรมชาติของสสารมืดและประวัติศาสตร์ของดวงดาว

มีเพียงดาวเทียมเท่านั้นที่สามารถทำการสำรวจท้องฟ้าทั้งหมดได้ ในขณะที่กล้องโทรทรรศน์บนพื้นโลกสามารถใช้เวลาหลายปีในการรวบรวมข้อมูลจำนวนมากบนแพทช์เล็กๆ อาร์เรย์ BICEP/Keck ได้รับการออกแบบให้เป็นเครื่องตรวจจับโพลาไรซ์ที่ละเอียดอ่อนที่สุดในโลก จากทวีปแอนตาร์กติกา อาร์เรย์จะค้นหาพื้นที่เล็กๆ ของคลื่นความโน้มถ่วงในยุคดึกดำบรรพ์ของบิ๊กแบง

Cyndia Yu นักศึกษาระดับบัณฑิตศึกษาจากมหาวิทยาลัยสแตนฟอร์ด และทีม BICEP/Keck กำลังสำรวจความเป็นไปได้ที่กล้องโทรทรรศน์เดียวกันจะช่วยเพิ่มความยาวของการสแกน และทำให้สามารถจับภาพพื้นที่ที่มีขนาดใหญ่กว่าได้มาก

"เรารู้สึกซาบซึ้งมากขึ้นเรื่อย ๆ กับคำมั่นสัญญาที่จะย้ายออกจากการตรวจจับสัญญาณที่จางมากในพื้นที่เล็ก ๆ ไปสู่การมองหาคุณลักษณะบนท้องฟ้าที่ใหญ่ขึ้น" Yu กล่าว

แนวทางที่แปลกใหม่ให้ผลลัพธ์ที่ดีในระยะแรก Yu จะแบ่งปันประสิทธิภาพเบื้องต้นของการสแกนทดลองและคาดการณ์ว่ากล้องโทรทรรศน์จะอ่อนไหวต่อเป้าหมายเพียงใด ซึ่งรวมถึงผู้สมัครสสารมืดที่มีลักษณะคล้ายแกนและการทำลายล้าง WIMP

“ภารกิจดาวเทียมนั้นหายากมากและมีราคาแพง ดังนั้นโอกาสใด ๆ ที่เราได้ทำการวัดเพิ่มเติมจากโปรแกรมภาคพื้นดินก็น่าตื่นเต้นมาก” เธอกล่าว

พบกับหลุมดำขนาดมหึมา

ในซีกโลกเหนือ เครื่องตรวจจับขนาดเท่าดาราจักรกำลังตามล่าหาคลื่นความโน้มถ่วงที่มีความถี่ต่ำมากจากหลุมดำที่ใหญ่ที่สุดในจักรวาล

Megan DeCesar นักวิทยาศาสตร์วิจัยอาวุโสแห่งมหาวิทยาลัย George Mason กล่าวว่า "ในบางแง่อาร์เรย์เหล่านี้เหมือนกับเครื่องตรวจจับ LIGO ซึ่งหมายถึงหอสังเกตการณ์ที่ตรวจพบคลื่นความโน้มถ่วงจากหลุมดำขนาดเล็กประเภทอื่น ๆ เป็นครั้งแรก

"ในขณะที่ LIGO ใช้เลเซอร์บนโลก อาร์เรย์ไทม์มิ่งของพัลซาร์ใช้คลื่นวิทยุที่สม่ำเสมอจากดาวฤกษ์ขนาดเล็กที่หนาแน่นและหมุนรอบตัวอย่างรวดเร็วซึ่งเรียกว่าพัลซาร์ซึ่งอยู่ห่างจากโลกหลายพันปีแสง" เธอกล่าว

DeCesar และ North American Nanohertz Observatory for Gravitational Waves ได้ทำการวิเคราะห์ข้อมูลพัลซาร์มาเป็นเวลากว่าสิบปี

เมื่อเร็ว ๆ นี้พวกเขารายงานสัญญาณที่อาจเป็นสัญญาณบ่งชี้แรกของพื้นหลังคลื่นความโน้มถ่วง และซึ่งแข็งแกร่งกว่าที่คาดไว้จากข้อมูลก่อนหน้า หากได้รับการยืนยันว่าเป็นสัญญาณคลื่นโน้มถ่วง แสดงว่ามีการค้นพบคลื่นความโน้มถ่วงที่เกิดจากระบบหลุมดำหลายระบบ ซึ่งแต่ละระบบจะรวมกันเป็นหลุมดำเดี่ยวที่ใหญ่ขึ้น

Arecibo มีบทบาทสำคัญในการสังเกตการณ์ NANOGrav การล่มสลายของมันในเดือนธันวาคมส่งผลกระทบต่อความร่วมมือ แต่ต้องขอบคุณการสังเกตการณ์ที่เพิ่มขึ้นที่ Green Bank และสิ่งอำนวยความสะดวกอื่น ๆ NANOGrav ยังคงติดตามเพื่อตรวจจับคลื่นโน้มถ่วงด้วยข้อมูลอีกหลายปี DeCesar จะอภิปรายว่ากล้องโทรทรรศน์ในปัจจุบันในเวสต์เวอร์จิเนีย นิวเม็กซิโก และบริติชโคลัมเบีย รวมถึงอาร์เรย์วิทยุที่มีความละเอียดอ่อนในอนาคตจะช่วยให้ NANOGrav บรรลุเป้าหมายทางวิทยาศาสตร์คลื่นโน้มถ่วงได้อย่างไร