تنبأ الفيزيائي الشهير ألبرت أينشتاين بوجود ظاهرتين في كوننا ثبت صحة وجودهما لاحقا "موجات الجاذبية والانبعاث المحفز للأشعة".

وبحسب تقرير نشره موقع "لايف سينس" وجد بحث جديد أن هذين التأثيرين يمكن أن يتحدا أحيانًا في نوع نادر من "الليزر الجاذبي" - مما يؤدي ربما إلى طريقة جديدة للكشف عن واحدة من أكثر المواد المراوغة في الكون.

الليزر.. ظاهرة يومية:

تشهد على الانبعاث المحفز للإشعاع كل يوم في شكل الليزر، مثل ماسح الباركود في السوبر ماركت المحلي أو كابلات الألياف البصرية التي تنقل المعلومات حول المدينة.

و داخل جسم الليزر، تنبعث الذرات من إشعاع بطول موجة مناسب تمامًا لإثارة الذرات القريبة، مما يؤدي إلى إطلاقها لإشعاع بنفس الطول الموجي، و يتتابع الإشعاع حتى يصبح شعاعًا متماسكًا - وهو ناتج الليزر.

كما اكتشف علماء الفلك مصادر طبيعية لليزر أيضًا، خاصة في السحب الجزيئية العملاقة الباردة (حيث تسمى الحزم "masers" لأنها تنبعث من إشعاع الميكروويف).

ليزر من الجاذبية.. هل هو ممكن؟

في بحث نُشر في يناير على قاعدة بيانات ما قبل الطباعة arXiv، يقترح جينغ ليو، الفيزيائي بجامعة الأكاديمية الصينية للعلوم في بكين، أنه يمكن توجيه الجاذبية نفسها إلى شعاع ليزر كوني - ولكن فقط إذا كان نموذج معين للمادة المظلمة (المادة الغامضة غير المرئية التي تشكل ما يقدر بـ 85٪ من المادة في الكون) صحيحًا.

يعتمد هذا النموذج على "الأكسيونات"، وهي جسيمات فرضية خفيفة للغاية تغمر الكون، و هذه الجسيمات خفيفة جدًا لدرجة أنها تمتلك خصائص كمية مهمة، مما يعني أن أطوال موجاتها كبيرة إلى حد ما.

تفاعل الجاذبية والأكسيونات:

هذه الطبيعة الموجية تسمح للأكسيونات أن يتم التقاطها بواسطة الثقوب السوداء، ولكن بسبب أطوال موجاتها الكبيرة، فإنها لا "تتناسب" داخل أفق الحدث للثقب الأسود؛ بدلاً من السقوط في الثقب الأسود، توجد الأكسيونات حوله، على غرار الطريقة التي توجد بها الإلكترونات بالقرب من نواة الذرة.

وتوقع الفيزيائيون منذ عقود أن هذه "الذرات ذات الثقوب السوداء" قد تنتشر في الكون.

وفي الوقت نفسه، تميل الثقوب السوداء نفسها إلى انبعاث موجات الجاذبية، وهي تموجات في نسيج الزمكان.

اكتشف علماء الفلك بالفعل موجات الجاذبية المنبعثة من دمج الثقوب السوداء، ولكن التفاعلات المعقدة بين الثقوب السوداء المنفردة وبيئاتها يمكن أن تؤدي أيضًا إلى انبعاث موجات.

تولد موجات جاذبية جديدة عن طريق التفاعل:

إذا كانت أطوال موجات موجات الجاذبية صحيحة تمامًا (وإذا كان الثقب الأسود ينبعث من موجات جاذبية كافية، فمن المؤكد أن بعضها سيكون مناسبًا)، فيمكنها حينئذ إثارة الأكسيونات حولها.

ستبدأ الأكسيونات المحيطة بالثقب الأسود بعد ذلك في التحرك بطريقة منسقة، مما يؤدي إلى إطلاق المزيد من موجات الجاذبية.

ستؤدي هذه الموجات الجاذبية الجديدة إلى المزيد من الإثارة، حتى يتسلسل الأمر كله مثل الليزر، ويشع موجات جاذبية محددة التركيز في اتجاه واحد. أشار ليو - الذي أطلق على الظاهرة النظرية اسم "الليزر الجاذبي" - إلى أن هذا من شأنه أن يمثل نوعًا جديدًا من إشارة موجات الجاذبية، على عكس أي شيء رأيناه أو درسناه من قبل.