היקום כנראה 'זוכר' כל גל כבידה בודד

Pin
Send
Share
Send

היקום עשוי "לזכור" גלי כבידה הרבה אחרי שהם עברו.

זו הנחת היסוד של מאמר תיאורטי שפורסם ב -25 באפריל בכתב העת Physical Review D. גלי כבידה, אדוות קלושות במרחב ובזמן שהאנושות רק הצליחה לזהות בשנים האחרונות, נוטות לעבור מהר מאוד. אך מחברי העיתון הראו כי לאחר חלפת הגלים הם עלולים להשאיר אזור שהשתנה מעט - והשאיר אחריו מעין זיכרון ממעברם.

השינויים הללו, שכינו החוקרים "נצפים על גל הכבידה המתמשכים", היו אפילו יותר קלים מגלים הכבידה עצמם, אך ההשפעות הללו יימשכו זמן רב יותר. חפצים עשויים להיות מוזזים מעט במקום. עמדות החלקיקים הנסחפות בחלל עשויות להשתנות. אפילו הזמן עצמו עשוי להסתיים מעט בסנכרון, לרוץ בקצרה במהירויות שונות באזורים שונים של כדור הארץ.

שינויים אלה יהיו כה זעירים עד כי מדענים בקושי יוכלו לאתר אותם. החוקרים כתבו במאמרם כי השיטה הפשוטה ביותר להתבוננות בהשפעות אלה עשויה להיות כרוכה בשני אנשים "הנושאים סביב גלאי גל כבידה קטנים" - בדיחה מכיוון שגלאים גדולים למדי.

אך ישנן דרכים בהן החוקרים עשויים לאתר את הזיכרונות הללו. להלן המובן מאליו: לחפש שינויים במראות של גלאי גל כבידה קיימים.

נכון לעכשיו, מדענים יכולים לאתר גלי כבידה על ידי בניית מצפה המצפה קרני לייזר דוממות ויציבות מאוד לאורך מרחקים ארוכים. כאשר הקורות מתנודדות מעט זה סימן לכך שחל כבידה עבר. על ידי לימוד הפיתולים, פיזיקאים יכולים למדוד את הגלים. הגילוי הראשון מסוג זה היה בשנת 2015, ומאז הטכנולוגיה השתפרה כך שהמצפים יגלו גלי כבידה בתדירות גבוהה אחת לשבוע.

הגלים הללו מקורם באירועים מאסיביים, כמו כאשר חורים שחורים וכוכבי נויטרונים מתנגשים רחוק מאוד בחלל. כשהם מגיעים לכדור הארץ, לעומת זאת, הגלים בקושי מורגשים. השפעותיהם לטווח הארוך ניכרות עוד פחות.

אך המראות בגלאים נמדדות ללא הרף בצורה מדויקת כזו, שלאורך זמן, התזוזות שגורמי הכבידה גורמים עשויות להיות כה עזות עד שהחוקרים יוכלו לאתר אותם. החוקרים הגישו מודל מתמטי שחזה עד כמה המראות צריכות לעבור לאורך זמן עם כל גל שעובר.

השיטות האחרות שבני אדם עשויים להשתמש בהן כדי לאתר השפעות ארוכות טווח אלה כוללות שעונים אטומיים וחלקיקים מסתובבים.

שני שעונים אטומיים הממוקמים מרחק אחד מהשני היו חווים גל כבידה בצורה שונה, כולל השפעות התרחבות הזמן שלו: מכיוון שהזמן יאט יותר במשך שעון אחד מהשני, הבדלים עדינים בקריאה שלהם לאחר שעבר גל עשויים לחשוף זיכרון של הגל ביקום המקומי.

לבסוף, חלקיק מסתובב זעיר עשוי לשנות את התנהגותו לפני שחלף גל. השעינו אותו בחדר במעבדה, ומדדו את קצב סיבובו וכיוונו; ואז למדוד אותו שוב לאחר שחלף גל. ההבדל בהתנהגות החלקיק יחשוף סוג אחר של זיכרון הגל.

המאמר התיאורטי הזה, לכל הפחות, נותן למדענים דרך חדשה ומסקרנת לבחון ניסויים לבניית גלי כבידה.

Pin
Send
Share
Send