ردیابی امواج گرانشی—چینخوردگیهای نامرئی در فضا-زمان که از رویدادهای شدید کیهانی ناشی میشوند—مرزهای توانایی اخترشناسان را در کاهش نویزهای ناخواسته به چالش میکشد. دانشمندان در این زمینه پیشرفت زیادی کردهاند، اما پژوهشی جدید هشدار میدهد که عامل غیرمنتظرهای ممکن است در این مسیر اختلال ایجاد کند: تغییر ساعت تابستانی.
در مقالهای با عنوان «آیا LIGO میتواند تغییر ساعت تابستانی را تشخیص دهد؟» که بهتازگی در پایگاه arXiv منتشر شده، رید اسیک، عضو پیشین پروژه LIGO و فیزیکدان دانشگاه تورنتو، پاسخ سادهای به این پرسش داده: «بله، میتواند.» این مقاله هنوز داوری علمی نشده است.
ارتباط میان تغییر ساعت و امواج گرانشی شاید عجیب به نظر برسد. اخترشناسی رصدی معمولاً با نویزهایی مانند آلودگی نوری، ماهوارهها و سیگنالهای ارتباطی مواجه است—عوامل ملموسی که قابل بررسیاند. اما تغییر ساعت تابستانی پدیدهای انتزاعیتر و کمتر قابل لمس است.
طبق مقاله، تغییر ساعت تابستانی تأثیری بر سیگنالهای واقعی حاصل از برخورد سیاهچالهها در میلیاردها سال نوری دور ندارد. منظور از «تشخیص» در اینجا، تغییرات غیرمستقیم در فعالیتهای انسانی مرتبط با پژوهشگران و فرآیندهای کاری است که با جابهجایی ناگهانی زمان رخ میدهد.
حضور افراد—چه در قالب فعالیتهای عملیاتی یا حتی حرکت فیزیکی در محل رصدخانهها—بر دادههای جمعآوریشده توسط LIGO و مراکز همکار آن مانند Virgo در ایتالیا و KAGRA در ژاپن تأثیر قابل اندازهگیری دارد.
با در نظر گرفتن تعریف امواج گرانشی بهعنوان چینخوردگیهای فضا-زمان، هر جسمی که تحت تأثیر گرانش باشد میتواند چنین اثراتی ایجاد کند؛ حتی باز شدن یک در یا عبور خودرو از پارکینگ LIGO. البته این اثرات آنقدر کوچکاند که توسط LIGO بهعنوان موج گرانشی ثبت نمیشوند، اما لرزشهای مداوم انسانی و زمینی میتوانند بر حساسیت آشکارساز تأثیر بگذارند.
آنچه تاکنون نادیده گرفته شده، تغییرات نامنظم در فعالیتهای روزانه پژوهشگران هنگام جابهجایی بین ساعت تابستانی و عادی بوده است. طبق مقاله، این تغییرات الگوی حساسیت مورد انتظار LIGO را حدود ۷۵ دقیقه جابهجا کردهاند. آخر هفتهها و حتی زمان روز نیز بر کیفیت دادهها تأثیر داشتهاند، هرچند این عوامل پیشتر توسط جامعه علمی مطرح شده بودند.
اسیک در مقاله نوشته است که «آشکارسازهای امواج گرانشی بهطور یکنواخت نسبت به سیگنالهایی از جهتها و موقعیتهای مختلف حساس نیستند.» این ناسازگاری، همراه با چرخش زمین و نویزهای شناختهشده، میتواند «انتخابهای غیرمستقیم» و «سوگیری سیستماتیک» در اخترشناسی امواج گرانشی ایجاد کند.
راهحل مشخصی برای این مشکل وجود ندارد. پژوهش جدید همچنین احتمال وجود «سوگیریهای پنهان دیگر» در دادههای امواج گرانشی را مطرح میکند. با رشد این حوزه و افزایش حجم دادهها، تأثیر این عوامل ظریف نیز بیشتر خواهد شد.
اخترشناسی چندپیامی—که از روشهای مختلف برای بررسی یک پدیده استفاده میکند—میتواند به تأیید نتایج کمک کند. رصدخانههای فضایی بدون حضور انسان نیز ممکن است این مشکل را بهطور کامل حذف کنند. اسیک در پایان تأکید کرده که باید «نگاه شکگرایانه سالم» را حفظ کرد—رویکردی که در همه فعالیتهای علمی منطقی و ضروری است.
