ב- 11 בפברואר, 2016, הודיעו מדענים במצפה הכוכבים של גל אינטרפרומטר בלייזר (LIGO) על איתורם הראשון של גלי הכבידה. התפתחות זו, אשר אישרה תחזית שנעשתה על ידי תיאוריית היחסות הכללית של איינשטיין מאה שנים קודם לכן, פתחה דרכי מחקר חדשות עבור קוסמולוגים ואסטרופיסיקאים. זה היה גם פרשת מים עבור חוקרים מאוניברסיטת מונאש, שמילאו תפקיד חשוב בגילוי.
ועכשיו, קצת יותר משנה לאחר מכן, צוות חוקרים ממרכז מונאש לאסטרופיזיקה הודיע על התגלות אפשרית נוספת. בהתבסס על מחקרים שוטפים שלהם על גלי כבידה, הציע הצוות לאחרונה מושג תיאורטי המכונה 'זיכרון יתום'. אם נכון, מושג זה יכול לחולל מהפכה בדרך שבה אנו חושבים על גלי כבידה ועל זמן חלל.
חוקרים ממרכז מונאש לאסטרופיסיקה הם חלק ממה שמכונה LIGO Scientific Collaboration (LSC) - קבוצה של מדענים המוקדשים לפיתוח החומרה והתוכנה הדרושים לחקר גלי הכבידה. בנוסף ליצירת מערכת לגילוי בדיקות, הצוות מילא תפקיד מפתח בניתוח נתונים - התבוננות ופרשנות הנתונים שנאספו - והיו גם הם סייעים בתכנון מראות ה- LIGO.
במבט מעבר למה שצפו ב- LIGO ובניסויים אחרים (כמו אינטרפרומטר הבתולים), צוות המחקר ביקש לטפל כיצד ניתן להרחיב את יכולות הגלאים הללו על ידי מציאת "הזיכרון" של גלי הכבידה. המחקר המתאר תיאוריה זו פורסם לאחרונה ב- מכתבי ביקורת גופנית תחת הכותרת "איתור זיכרון גל כבידה ללא אותות הורה".
על פי התיאוריה החדשה שלהם, זמן החלל אינו חוזר למצב רגיל לאחר שאירוע קטציסטי מחולל גלי כבידה הגורמים לו להתמתח. במקום זאת, הוא נותר מתוח, שלפיו הם מכנים "זיכרון יתום" - המילה "יתום" רומזת לעובדה ש"גל ההורה "אינו ניתן לגילוי ישירות. אמנם טרם נצפתה השפעה זו, אך היא עשויה לפתוח כמה הזדמנויות מעניינות מאוד למחקר גלי כבידה.
נכון לעכשיו, גלאים כמו LIGO ומזל בתולה מסוגלים רק להבחין בנוכחות גלי כבידה בתדרים מסוימים. מכיוון שכך, החוקרים מסוגלים רק ללמוד גלים שנוצרים על ידי סוגים מסוימים של אירועים ולתחק אותם למקור שלהם. כפי שסיפרה לוסי מקניל, חוקרים ממרכז המונאש לאסטרופיזיקה והסופרת הראשית בעיתון, בהצהרת עיתונאים באוניברסיטה האחרונה:
"אם ישנם מקורות אקזוטיים לגלי כבידה בחוץ, למשל, מחורים שחורים במיקרו, LIGO לא היה שומע אותם מכיוון שהם בתדירות גבוהה מדי. אולם המחקר מראה כי ניתן להשתמש ב- LIGO כדי לחקור את היקום בגלי כבידה שנחשבו בעבר בלתי נראים לו. "
כפי שהם מצביעים במחקר שלהם, התפרצויות גלי כבידה בתדר גבוה (כלומר כאלה שנמצאים בטווח הקילוהרץ או מתחתם) היו מייצרים זיכרון יתום שגלאי LIGO ובתולה יוכלו להעלות. זה לא רק יגדיל את רוחב הפס של גלאים אלה באופן אקספוננציאלי, אלא יפתח את האפשרות למצוא עדויות להתפרצויות גל הכובד בחיפושים קודמים שלא התייחסו.
ד"ר אריק תראנה, מרצה בבית הספר למונש לפיזיקה ואסטרונומיה ואחר חבר בצוות ה- LSC, היה גם אחד ממחברי המחקר החדש. כפי שהוא הצהיר, "הגלים האלה עשויים לפתוח את הדרך ללימוד הפיזיקה שאינה נגישה כיום לטכנולוגיה שלנו."
אך כפי שהם מודים במחקרם, מקורות כאלה עשויים אפילו לא להתקיים ונדרש מחקר נוסף בכדי לאשר ש"זיכרון יתום "הוא אמיתי. עם זאת, הם גורסים כי חיפוש מקורות בתדירות גבוהה הוא דרך שימושית לחקור אחר פיסיקה חדשה, והיא עלולה לחשוף דברים שלא ציפינו למצוא.
"חיפוש זיכרון ייעודי לגל-כבידה הוא רצוי. תהיה לו רגישות משופרת בהשוואה לחיפושים המתפרצים הנוכחיים, "הם קובעים. "יתר על כן, ניתן להשתמש בחיפוש ייעודי כדי לקבוע אם מועמד לגילוי עולה בקנה אחד עם פרץ זיכרון על ידי בדיקה אם השאריות (בעקבות חיסור האות) תואמות את הרעש הגאוזי."
למרבה הצער, חיפושים כאלה עשויים להמתין ליורשים המוצעים לניסוי ה- LIGO המתקדם. אלה כוללים את טלסקופ איינשטיין ו- Cosmic Explorer, שני גלאי גלי כבידה מהדור השלישי המוצעים. תלוי בממצאים של סקרים עתידיים, אנו עשויים לגלות כי זמן החלל לא רק נמשך מיצירת גלי כבידה, אלא גם נושא את "סימני המתיחה" כדי להוכיח זאת!
