גלי כבידה מסמנים את תחילתו של עידן חדש בחקר החלל

ב-11 בפברואר הכריזו מדענים על גילוי גלי כבידה, אדוות במרקם החלל והזמן שנוצרו כתוצאה מהתנגשות של שני חורים שחורים מסיביים פי 30 מהשמש. גילוי זה פותח עידן חדש בהבנת האדם את מקומנו ביקום.

לשנייה קצרה כשהם התנגשו, החורים השחורים הפיקו פי 50 מהאנרגיה מכל הכוכבים ביקום הנצפה ביחד, לפי חוקרים המעורבים בשיתוף הפעולה הבינלאומי הגדול שחשף את הממצאים החדשים.

מכשירי מצפה הכבידה-גלי הלייזר (LIGO) בוושינגטון ולואיזיאנה ראו את ההצטברות והרגע שבו התמזגו החורים השחורים לאחד, שהתרחש לפני כ-1.3 מיליארד שנים.

ראה גם:

התצפית מאמתת את קיומם של גלי החלל החמקמקים ומאמתת את אחת מהתחזיות בנות 100 השנים של אלברט איינשטיין.

זו, אולי יותר מכל דבר אחר, התחלה הולמת לעידן חדש באסטרופיזיקה.

השלב הבא

"אנו יכולים לצפות ביקום בדרך חדשה זו; לא באמצעות אור, אלא באמצעות כוח הכבידה", אמר הפיזיקאי בריאן גריןניתן למעוךבראיון.

כפי שציין מדען אחד של LIGO, התגלית דומה לאסטרופיזיקאים שמקבלים חוש חדש: שמיעה.

"עכשיו התחלנו לעבוד כדי להשתמש בכלי הזה כדי לבחון תופעות אסטרופיזיות: מיזוג של חורים שחורים, תנועת כוכבי נויטרונים, היווצרות של חורים שחורים מסיביים, טבעם של החלל והזמן. כל זה פתוח כעת בפנינו ב דרך חדשה ונוצצת."

לפני הגילוי הזה, חוקרים חקרו את היקום באמצעות אינפרא אדום, אולטרה סגול ואור נראה, עם טלסקופים אופטיים ורדיו, אך כעת יש להם דרך חדשה לחקור את מעמקי הקוסמוס: באמצעות כוח הכבידה כדרך לצפות במה שאחרת היה בלתי נראה. .

כאילו אסטרונומים קיבלו פתאום חוש חדש: שמיעה, ואין לדעת לכמה גילויים זה יוביל.

גלי כבידהמתפשטים במרחב-זמן, המבנה הניתן לגיבוש המקיף עצמים קוסמיים כמו כוכבי לכת, כוכבים וחורים שחורים.

"חורים שחורים הם סוג של עצמות הדינוזאורים של היקום"

"כל מה שקורה ביקום - מעט אור שנוסע ממקום למקום, או מסה נעה - זה קורה במרחב-זמן, וזה משפיע על המרחב-זמן והוא מושפע מהחלל-זמן", האסטרופיזיקאית קייטי מאק אמר.

הבנת הקיצוניות של היקום

אדוות במרחב-זמן יכולות להיווצר על ידי אירועים הרסניים כמו התנגשות של שני עצמים מסיביים כמו חורים שחורים וכוכבי נויטרונים. וחקר גלי כבידה יכול לשנות מהותית את הדרך שבה בני אדם לומדים יותר על העצמים הקיצוניים האלה ביקום.

על ידי חקר חורים שחורים - עיוותים מסיביים במרחב-זמן הנחשבים להיווצרות כתוצאה מהתמוטטות של כוכבים ענקיים גוססים - באמצעות מדע גלי כבידה, למשל, חוקרים עשויים להיות מסוגלים להבין את גורלם של כמה מהכוכבים הראשונים שנוצרו לאחר המפץ הגדול, אמר מדען LIGO מתיו אוונס.

למעשה, החורים השחורים הנחשבים לייצר את גלי הכבידה שאותרו על ידי LIGO עשויים "הגיעו מכמה מהכוכבים הראשונים שנוצרו ביקום", אמר אוונס.

"חורים שחורים הם סוג של עצמות הדינוזאורים של היקום, אז במובן מסוים, אנחנו יכולים לעשות משהו כמו ארכיאולוגיה של כוכבים ולהסתכל על ההיסטוריה של היקום דרך תוצרי הכוכבים הגדולים האלה."

ייתכן שחוקרים יוכלו כעת לבצע מפקד אוכלוסין של היקום כדי לגלות כמה חורים שחורים יש בחלל, וסביר להניח שישתמשו בנתוני גלי כבידה כדי ללמוד עוד על האופן שבו נוצרים זוגות של חורים שחורים מתמזגים.

בעוד שמדענים חושבים שיש להם תחושה של איך נוצרים חורים שחורים, הם לא בטוחים איך שניים מהם באים להקיף זה את זה בזוגות בינאריים. מדענים חושבים שחורים שחורים בינאריים נוצרו ממערכת כוכבים כפולה או שהם חורים שחורים "בודדים לחלוטין" שסופם לצביר כוכבים המקיפים זה את זה, אמר חוקר LIGO Nergis Mavalvala.

על ידי לימוד הספין של החורים השחורים, מה שמתאפשר כעת עם LIGO, זה אמור לתת למדענים כמה רמזים לגבי איך נוצרים הזוגות הבינאריים האלה, הוסיפה Mavalvala.

מחקר מסוג זה אינו מוגבל רק לחורים שחורים.

מדענים עדיין רוצים לחקור את טבעם של עצמים מסתוריים הידועים ככוכבי נויטרונים - כוכבים מסיביים מאוד אך זעירים מאוד המייצגים את שרידי כוכב שהפך לסופרנובה.

LIGO רגיש מספיק כדי לקלוט את חתימות גלי הכבידה של שני כוכבי נויטרונים שמתנגשים, מה שעשוי להוביל אסטרונומים לרמזים לגבי טבעם של אותם עצמים מסתוריים.

טכנולוגיה חדשה לתגליות חדשות

הזיהוי של LIGO יכול גם להוביל לכלים חדשים, רגישים אף יותר, שיוכלו לזהות את גלי הכבידה הנשלחים מהתרסקויות קוסמיות אחרות ממקורות שונים.

ולא כל מדע גלי הכבידה צריך להתרחש על כדור הארץ.

סוכנות החלל האירופית (ESA) שיגרה לאחרונה אתLISA Pathfinderמשימה כמצע מבחן לטכנולוגיה המסוגלת לזהות גלי כבידה מהחלל.

בשנות ה-20, ESA מתכננת להשיק גרסה בקנה מידה מלא של LISA בשםeLISAלמפות את אדוות החלל-זמן.

אפילו LIGO עצמו אמור להיות רגיש יותר ככל שחייה מתקדמים, אמרו מדעני הפרויקט ב-11 בפברואר.

מדענים חושבים שאולי אפילו זיהו אותות אחרים וחלשים יותר מגלי כבידה עם LIGO, אבל הרגישות של המכשיר עדיין לא מספיק גבוהה כדי להיות בטוחים שהקריאות הללו הן אותות ולא רעש.

בעתיד, ברגע ש-LIGO יגיע לשיא הרגישות שלו, הוא אמור לאפשר למדענים "לשמוע" גלי כבידה אחרים כשהם עוברים בכדור הארץ.

אבל מלבד השאלות הידועות שמדענים רוצים לקבל תשובות, רבים מהם גם נרגשים מהלא ידועים שטרם נשאלו.

"בכל פעם שכיוונו טלסקופ חדש בשמיים, ראינו דברים שלא ציפינו. זה בדיוק איך היקום", אמר מוואלוואלה.

יש לך מה להוסיף לסיפור הזה? שתפו אותו בתגובות.