მზის სისტემის წარმოდგენისას, ადამიანთა უმეტესობა ფიქრობს, რომ მზე მის ცენტრში მოთავსებული სტაციონარული სხეულია, რომლის გარშემოც ყველაფერი ბრუნავს. თუმცა, მზის სისტემის ყველა სხეული მასზე საკუთარ გრავიტაციულ გავლენას ახდენს და იწვევს მზის მცირე მოძრაობებს.
გამომდინარე აქედან, მზის სისტემის ზუსტი გრავიტაციული ცენტრი (ბარიცენტრი) მზის შუაგულში კი არ გახლავთ, არამედ მის ზედაპირთან ახლოს, ოდნავ გარეთ. თუმცა, აურაცხელი გრავიტაციული ძალის გავლენის გამო, ბარიცენტრის ზუსტი ადგილმდებარეობის განსაზღვრა ადვილი არ არის.
ახლახან, სპეციალურად შექმნილი პროგრამული უზრუნველყოფის გამოყენებით, ასტრონომთა საერთაშორისო ჯგუფმა მზის სისტემის ბარიცენტრის ადგილმდებარეობა 100 მეტრის სიზუსტით განსაზღვრა; ამ მიღწევამ შეიძლება, მნიშვნელოვნად გააუმჯობესოს გრავიტაციული ტალღების გაზომვაც.
ეს ყველაფერი დაკავშირებულია პულსარებთან. ეს მკვდარი ვარსკვლავები წარმოუდგენლად სწრაფად ბრუნავენ, მილიწამების დროის შუალედით და ამ დროს პოლუსებიდან ისვრიან ელექტრომაგნიტური რადიაციის ნაკადებს. თუკი ისინი შესაფერისად არის განლაგებული, მათი ეს ნაკადები დედამიწას ძალიან სწრაფი კოსმოსური შუქურასავით ჩაუქროლებს და წარმოქმნის ძლიერ რეგულარულ პულსირებად სიგნალებს.
ეს რეგულარული პულსები მრავალმხრივ გამოსადეგია, თუნდაც ვარსკვლავთშორისი სივრცის კვლევისათვის ან პოტენციური სანავიგაციო სისტემებისთვის.
ბოლო წლებში, მათი გამოყენება დაიწყეს დაბალი სიხიშირის გრავიტაციული ტალღების საძებნელად, რადგან გრავიტაციული ტალღები უნდა იწვევდეს ძალიან მცირე აშლილობებს პულსარების მთელი წყების დროში განაწილებაში.
„პულსარების გამოყენებით ვაკვირდებით ირმის ნახტომს და ვცდილობთ, ვიყოთ აბლაბუდას ცენტრში მშვიდად მყოფი ობობას მსგავსად. მზის სისტემის ბარიცენტრის კარგად განსაზღვრა კრიტიკულად მნიშვნელოვანია, თუ ვცდილობთ, რომ ამ აბლაბუდის მცირე რხევაც კი შევიგრძნოთ“, — ამბობს ვანდერბილტის უნივერსიტეტის ასტრონომი და ფისიკოზის, კოლაბორაცია NANOGrav-ის წევრი სტივენ ტეილორი.
ამის მიზეზი ის არის, რომ შეცდომებმა მზის სისტემის ბარიცენტრთან მიმართებაში დედამიწის პოზიციის კალკულაციებში, შეიძლება გავლენა იქონიოს პულსარების დროის განაწილების გაზომვებზე, რასაც თავის მხრივ, შეუძლია გავლენა მოახდინოს დაბალი სიხშირის გრავიტაციული ტალღების ძებნაზე.
ამ პრობლემის ნაწილია იუპიტერი. სიდიდის გამო, მას ძალიან ძლიერი გრავიტაციული ეფექტი აქვს მზეზე; მასთან შედარებით, სხვა პლანეტების გრავიტაციული გავლენა არაფერია. იუპიტერი მზის გარშემო ერთ შემოვლას დაახლოებით 12 წელიწადს ანდომებს, მაგრამ ამ ორბიტის შესახებ მაინც არასრული ცნობები გვაქვს.
წარსულში, ბარიცენტრის მდებარეობის შესახებ არსებული შეფასებები ეფუძნებოდა დოპლერის მონიტორინგს (როგორ იცვლება ობიექტის სინათლე, როდესაც ჩვენ მისკენ ან მისგან საწინააღმდეგო მიმართულებით ვმოძრაობთ), რათა გამოეთვალათ პლანეტების ორბიტები და მასები. თუმცა, ნებისმიერმა შეცდომამ ამ მასებსა და ორბიტებში, შეიძლება გამოიწვიოს შეცდომები, რომლებიც გრავიტაციული ტალღებისთვის ძალიან დიდი იყოს.
როდესაც მკვლევართა ჯგუფი NANOGrav-ის მონაცემთა ანალიზისთვის უკვე არსებულ ამ მონაცემებს იყენებდა, ყოველთვის შეუსაბამო შედეგებს იღებდა.
„მზის სისტემის მოდელებს შორის გრავიტაციული ტალღების ძებნისას ვერაფერი მნიშვნელოვანი ვერ აღმოვაჩინეთ, მაგრამ გათვლებში მუდმივად ვიღებდით განსხვავებებს“, — ამბობს ნასას ასტრონომი მაიკლ ვალისნერი.
მისივე თქმით, როგორც წესი, უფრო მეტი მონაცემი უფრო დიდ სიზუსტეს უზრუნველყოფს, მაგრამ მათ გათვლებში ყოველთვის იყო გაურკვევლობა.
სწორედ აქ ჩაერთო საქმეში ჯგუფის მიერ შექმნილი პროგრამული უზრუნველყოფა. მას BayesEphem-ი ეწოდება და შექმნილია მზის სისტემის სხეულთა ორბიტებში არსებული ამ გაურკვევლობების მოდელირებისა და კორექტირებისთვის, რაც ყველაზე რელევანტურია პულსარების გამოყენებით გრავიტაციული ტალღების ძებნისათვის.
როდესაც ჯგუფმა BayesEphem-ი NANOGrav-ის მონაცემებს მოარგო, შეძლეს ახალი ზედა ზღვრის დადგენა გრავიტაციული ტალღების ფონისა და დაფიქსირების სტატისტიკისთვის. ამავე დროს შეძლეს მზის სისტემის ბარიცენტრის ახალი, უფრო ზუსტი ადგილმდებარეობის დადგენა, რამაც შეიძლება, დაბალი სიხშირის გრავიტაციული ტალღების გაცილებით მეტი სიზუსტით დაფიქსირებაში დაგვეხმაროს.
კვლევა ჟურნალ The Astrophysical Journal-ში გამოქვეყნდა.
მომზადებულია eurekalert.org-ისა და ScienceAlert-ის მიხედვით.
