גל הכבידה השלישי התגלה על ידי מצפה הכוכבים של גל אינטרפרומטר לייזר (LIGO). צוות בינלאומי הודיע על הגילוי היום, בעוד האירוע עצמו התגלה ב- 4 בינואר, 2017. גלי הכבידה הם אדוות בזמן המרחב אותו חזה אלברט איינשטיין לפני למעלה ממאה שנה.
LIGO מורכב משני מתקנים: אחד בהנפורד, וושינגטון ואחד בליווינגסטון, לואיזיאנה. כאשר LIGO הכריזה על גל הכבידה הראשון שלה בפברואר 2016 (התגלה בספטמבר 2015), היא פתחה חלון חדש לאסטרונומיה. עם גל הכבידה הזה, השלישי שהתגלה, החלון החדש הולך וגדל. עד כה, כל שלושת הגלים שהתגלו נוצרו על ידי מיזוג של חורים שחורים.
הצוות, כולל מהנדסים ומדענים מאוניברסיטת נורת'ווסטרן באילינוי, פרסמו את תוצאותיהם בכתב העת Physical Review Letters.
כאשר סוף סוף התגלה גל הכבידה הראשון, יותר ממאה שנים לאחר שאינשטיין חזה אותו, הוא עזר לאשר את תיאורו של איינשטיין את זמן החלל כרצף משולב. לעתים קרובות נאמר שלא כדאי להמר נגד איינשטיין, והגילוי השלישי הזה רק מחזק את התיאוריה של איינשטיין.
כמו שתי הגילויים הקודמים, גם זו נוצרה על ידי מיזוג של שני חורים שחורים. שני אלה היו בגדלים שונים זה מזה; האחת כ- 31.2 מסות שמש, והשנייה כ- 19.4 מסות שמש. אירוע 50 המסה השמשית המשולב גרם לגל השלישי, שנקרא GW170104. החורים השחורים היו במרחק של כשלושה מיליארד שנות אור.
"... אוכלוסיה של חור שחור מסקרן ..." - ויקי קלוגרה, אסטרופיזיקאי בכיר, שיתוף פעולה מדעי של ליגו
ליגו מראה לנו כי מדובר באוכלוסייה של חורים שחורים בינאריים בחוץ. "קומץ הגילויים שלנו עד כה חושף אוכלוסיה של חור שחור מסקרן שלא ידענו שקיימת עד כה", אמר ויקי קלוגרה, נורת'ווסטרן, אסטרופיזיקאי בכיר ב- LIGO Scientific Collaboration (LSC), העורך מחקר שקשור לגלאי LIGO התאומים, ממוקם בארצות הברית
"כעת יש לנו שלושה זוגות של חורים שחורים, כאשר כל זוג מסיים את ריקוד הספירלה המוות שלהם במשך מיליוני או מיליארדי שנים בכמה מהפיצוצים החזקים ביותר ביקום. באסטרונומיה אנו אומרים שלשלושה חפצים מאותו סוג יש לך כיתה. יש לנו אוכלוסיה ואנחנו יכולים לעשות ניתוח. "
כשאנו אומרים שגלי הכבידה נפתחו בחלון חדש באסטרונומיה, החלון הזה נפתח לחורים שחורים בעצמם. מעבר לאישור תחזיותיו של איינשטיין והקמת אוכלוסיה של חורים שחורים בינאריים, LIGO יכולה לאפיין ולמדוד את החורים השחורים הללו. אנו יכולים ללמוד את מסות החורים ואת מאפייני הסיבוב שלהם.
"שוב, החורים השחורים כבדים," אמר שיין לארסון, מאוניברסיטת נורת'ווסטרן ופלנטריום אדלר בשיקגו. "החורים השחורים הראשונים שגילה LIGO היו כבדים כפליים מכפי שהיינו מצפים. עכשיו גזלנו את ארכינו בניסיון להבין את כל הדרכים המעניינות בהן אנו יכולים לדמיין את היקום עושה חורים שחורים גדולים וכבדים. והצפון-מערבי חזק בתחום המחקר הזה, ולכן אנו נרגשים. "
ממצא שלישי זה מחזק את המקרה לקיומה של מעמד חדש של חורים שחורים: חורים שחורים בינאריים הנעולים זה בזה. זה גם מראה שאובייקטים אלה יכולים להיות גדולים מהמחשבה לפני ש- LIGO זיהה אותם.
"ראוי לציון שבני האדם יכולים להרכיב סיפור ולבחון אותו, על אירועים מוזרים וקיצוניים כל כך שהתרחשו לפני מיליארדי שנים ומיליארדי שנות אור רחוקים מאיתנו." - דייויד סנדלר, MIT
"יש לנו אישור נוסף לקיומם של חורים שחורים שהם כבדים יותר מ -20 מסות שמש, חפצים שלא ידענו שקיימים לפני ש- LIGO גילה אותם", אמר דייוויד שומייקר מ- MIT, דובר שיתוף הפעולה המדעי של ליגו. "ראוי לציון שבני האדם יכולים להרכיב סיפור ולבחון אותו, על אירועים מוזרים וקיצוניים כל כך שהתרחשו לפני מיליארדי שנים ומיליארדי שנות אור רחוקים מאיתנו."
דיוויד רייצה מקלטק, מנהל המעבדה של ליגו ומצפון-מערב מערבה, "עם הגילוי המאושר השלישי של גלי הכבידה מהתנגשות של שני חורים שחורים, LIGO מקימה את עצמה כמצפה עוצמתי לחשיפת הצד האפל של היקום. alumnus. "בעוד LIGO מתאימה באופן ייחודי להתבוננות בסוגי אירועים אלה, אנו מקווים לראות בקרוב סוגים אחרים של אירועים אסטרופיזיים, כמו התנגשות אלימה של שני כוכבי נויטרונים."
צליל ציוץ סיפורי מאשר את איתור גל הכבידה, ותוכלו לשמוע אותו מתואר ומוסבר כאן, בפודקאסט של אוניברסיטת נורת'ווסטרן.
מקורות:
- ליגו מגלה גלי כבידה בפעם השלישית
- GW170104: תצפית של גמישות חור שחורה בינארית של 50 מסה סולארית בגובה האדום 0.2
