הברק היכה פעמיים - אולי שלוש פעמים - ומדענים ממצפה גל הכבידה בלייזר, או LIGO, מקווים שזו רק תחילתו של עידן חדש של הבנת היקום שלנו. "ברק" זה הגיע בצורת גלי הכבידה החמקמקים, הקשים לגלות, המיוצרים על ידי אירועים ענקיים, כמו זוג חורים שחורים המתנגשים. האנרגיה המשתחררת מאירוע כזה מטרידה את מרקם המרחב והזמן, כמו אדוות באגם. ההכרזה היום היא הקבוצה השנייה של אדוות גל הכבידה שאותרה על ידי LIGO, בעקבות הגילוי הראשון ההיסטורי שהוכרז בפברואר השנה.
"ההתנגשות הזו התרחשה לפני כמיליארד מיליארד שנה," אמרה גבריאלה גונזלס מאוניברסיטת לואיזיאנה הממלכתית במסיבת עיתונאים שהודיעה על הגילוי החדש, "ועם זה אנו יכולים לספר לכם שהעידן של אסטרונומיה של גל הכבידה החל."
הגילוי הראשון של LIGO של גלי הכבידה ממיזוג חורים שחורים התרחש ב- 14 בספטמבר 2015 וזה אישר תחזית מרכזית לתורת היחסות הכללית של אלברט איינשטיין מ -1915. הגילוי השני התרחש ב- 25 בדצמבר 2015, והוא תועד על ידי שני גלאי ה- LIGO התאומים.
בעוד שהגילוי הראשון של גלי הכבידה ששוחררו על ידי המיזוג החור השחור האלים היה רק "ציוץ" קטן שנמשך רק חמישית משנייה, הגילוי השני הזה היה יותר "וופ" שהיה גלוי לשנייה שלמה בתוך הנתונים. האזן בסרטון זה:
"זה מה שאנחנו מכנים המוזיקה של כוח המשיכה", אמרה גונזלס כשהיא שיחקה את הסרטון במסיבת העיתונאים של היום.
בעוד שגלי הכבידה אינם גלי קול, החוקרים המירו את תנודת הגל הכבידה ותדרו לגל קול באותה תדר. מדוע שני האירועים היו כה שונים?
מהנתונים, החוקרים הגיעו למסקנה כי הקבוצה השנייה של גלי הכבידה הופקה ברגעים האחרונים של מיזוג שני חורים שחורים שהיו פי 14 ו -8 ממסת השמש, וההתנגשות הניבה חור שחור מסתובב מסיבי יותר פי 21 ממסת השמש. לשם השוואה, החורים השחורים שהתגלו בספטמבר 2015 היו פי 36 ו- 29 ממסת השמש, והתמזגו לחור שחור של 62 מסות שמש.
המדענים אמרו כי גלי הכבידה בתדרים הגבוהים יותר מהחורים השחורים בעלי המסה התחתונה פגעו ב"נקודה המתוקה "של גלאי LIGO ברגישות.
"זה מאוד משמעותי שהחורים השחורים האלה היו הרבה פחות מאסיביים מאלו שנצפו בגילוי הראשון", אמר גונזלס. "בגלל ההמונים הקלים יותר בהשוואה לגילוי הראשון, הם בילו זמן רב יותר - כשנייה - בלהקה הרגישה של הגלאים. זו התחלה מבטיחה למיפוי אוכלוסיות החורים השחורים ביקום שלנו. "
LIGO מאפשרת למדענים ללמוד את היקום בדרך חדשה, באמצעות כוח משיכה במקום אור. LIGO משתמש בלייזרים כדי למדוד במדויק את מיקום המראות המופרדות זו מזו בארבעה קילומטרים, כ -2.5 מיילים, בשני מוקדים המרוחקים יותר מ -3,000 ק"מ זה מזה, בליווינגסטון, לואיזיאנה, והנפורד, וושינגטון. אז, LIGO לא מזהה ישירות את אירוע ההתנגשות של החור השחור, הוא מזהה את מתיחת החלל עצמו ודחיסתו. הגילויים עד כה הם תוצאה של יכולתה של LIGO למדוד את הפרעות החלל ברמת דיוק של חלק אחד באלף מיליארד מיליארד דולר. האות מהאירוע האחרון, בשם GW151226, הופק על ידי החומר שהוסב לאנרגיה, שבאופן מילולי טלטל חלל כמו ג'לו.
חבר צוות LIGO, פולוויו ריצ'י, פיזיקאי מאוניברסיטת רומא לה ספיאנזה, אמר כי היה גילוי "מועמד" שלישי לאירוע באוקטובר, שלפיו ריצ'י אמר שהוא מעדיף לקרוא "טריגר", אך זה היה הרבה פחות משמעותי אות לרעש לא גדול מספיק כדי לספור רשמית כגילוי.
עם זאת, לדברי הצוות, שתי הגילויים המאושרים מצביעים על כך שחורים שחורים נפוצים הרבה יותר ביקום ממה שהאמינו בעבר, והם עשויים להגיע לעתים קרובות בזוגות.
"התגלית השנייה" הציבה באמת את ה'או 'למצפה הכוכבים ב- LIGO, "אמר אלברט לזאריני, סגן מנהל מעבדת ליגו בקלטק. "עם איתור של שני אירועים חזקים בארבעת החודשים של הריצה הראשונה שלנו, אנו יכולים להתחיל לחזות באיזו תדירות אנו שומעים גלי כבידה בעתיד. LIGO מביא לנו דרך חדשה להתבונן בכמה מהאירועים האפלים ביותר אך האנרגטיים ביותר ביקום שלנו. "
LIGO לא מחובר כעת לשיפורים. הריצה הבאה של לקיחת הנתונים תחל בסתיו הקרוב והשיפורים ברגישות הגלאי עשויים לאפשר ל- LIGO להגיע עד פי שניים יותר מנפח היקום בהשוואה לריצה הראשונה. אתר שלישי, גלאי הבתולות הממוקם בסמוך לפיזה, איטליה, ועיצוב דומה לגלאי LIGO התאומים, צפוי להיכנס לרשת במהלך המחצית האחרונה של מסלול התצפית הקרוב של LIGO. מזל בתולה ישפר את היכולת של הפיזיקאים לאתר את המקור של כל אירוע חדש, על ידי השוואה בין הבדלים בקנה מידה אלפיות השנייה בזמן ההגעה של אותות גל כבידה נכנסים.
בינתיים תוכלו לעזור לצוות LIGO בפרויקט מדעי האזרחים Gravity Spy דרך Zooniverse.
מקורות לקריאה נוספת:
הודעות לעיתונות:
אוניברסיטת מרילנד
האוניברסיטה הצפון מערבית
אוניברסיטת מערב וירג'יניה
אוניברסיטת פנסילבניה
מכתבי ביקורת גופנית: GW151226: תצפית על גלי הכבידה מגלישת חור שחורה בינארית של 22 שמש.
דף עובדות של ליגו, קלטק
לקבלת סקירה מצוינת של גלי הכבידה, מקורותיהם וגילוים, עיין בסדרת המאמרים המצוינים של מרקוס פוסל שהצגנו ב- UT בפברואר:
