صائدو الاهتزازات: كيف نلتقط موجة ثقالية فائقة التردد سريع
وتر الغيتار الذي تُلمسه إصبعك يهتز، ويهتز الهواء حوله ناقلاً الاهتزاز إلى أذنك. أما الزمكان فيهتز بشكل مختلف: فعندما تمر موجة ثقالية عبره، يتمدد وينضغط قليلاً. رصد مثل هذا الاهتزاز على ترددات تتراوح بين 10 كيلوهرتز و100 ميغاهرتز هو مهمة تتطلب بناء كاشفات من نوع جديد.
الأساس هو تجويف راديوي فائق التوصيل. وهو «مرنان» معدني يتأرجح فيه المجال الكهرومغناطيسي بشكل مستقر للغاية. الموجة الثقالية، عند مرورها عبر التجويف، تغير حدوده قليلاً جداً، بمقدار أجزاء من حجم نواة الذرة. يستجيب المجال لهذا التغيير، ومن انزياح التردد يمكننا معرفة أن الموجة وصلت. لكن لسماع مثل هذا الهمس، نحتاج إلى الصمت: يُبرَّد التجويف إلى 1.8 كلفن ويُحمى من الاهتزازات الزلزالية.
ستوضع هذه الكاشفات في DESY وFermilab. ستفتح نافذة على نطاق لم تصل إليه LIGO وVirgo. إذا كانت الموجات الثقالية عالية التردد موجودة، فقد تكون مصادرها أحداثاً غريبة — مثل اصطدام ثقوب سوداء صغيرة أو عمليات في الكون المبكر.
عند درجة حرارة 1.8 كلفن، لا تفقد التجويفات فائقة التوصيل طاقة تقريباً: يمكن للمجال داخلها أن «يرن» مليارات المرات قبل أن يخفت.
في رواية «الاتصال» لكارل ساغان، يُلتقط إشارة غريبة باستخدام شبكة من التلسكوبات الراديوية؛ وهنا تحاول البشرية سماع الخلفية الكونية نفسها.