באוגוסט 2017, אסטרונומים ביצעו פריצת דרך משמעותית נוספת כאשר מצפה הכוכבים של גל אינטרפרומטר לייזר (LIGO) זיהה גלי כבידה שנחשבו כי נגרמו כתוצאה ממיזוג שני כוכבי נויטרונים. מאז אותה תקופה, מדענים ממספר מתקנים ברחבי העולם ערכו תצפיות מעקב כדי לקבוע את המשך המיזוג הזה, אפילו כדי לבחון תיאוריות קוסמולוגיות שונות.
לדוגמה, בעבר, כמה מדענים הציעו כי אי-העקביות בין תורת היחסות הכללית של איינשטיין לאופי היקום על פני מידות גדולות ניתן להסביר על ידי נוכחות של ממדים נוספים. עם זאת, על פי מחקר חדש שנערך על ידי צוות אסטרופיסיקאים אמריקני, אירוע הקילונובה בשנה שעברה פוסל למעשה את ההשערה הזו.
המחקר שלהם פורסם לאחרונה ב- Journal of Cosmology and Astro Particle Physics,תחת הכותרת "מגבלות על מספר הממדים של החלל מ- GW170817". את המחקר הוביל קריס פרדו, סטודנט לתואר שני במחלקה למדעי האסטרופיזיקה באוניברסיטת פרינסטון, וכלל חברים מאוניברסיטת שיקגו, אוניברסיטת סטנפורד והמרכז לאסטרופיסיקה חישובית של מכון פלטרון.
בניגוד לאירועים קודמים שהניבו גלי כבידה, אירוע הקילונובה - המכונה GW170817 - כלל מיזוג של שני כוכבי נויטרונים (בניגוד לחורים שחורים) והמשמעות של לאחר מכן הייתה גלויה לאסטרונומים באמצעות טלסקופים קונבנציונליים. מה שכן, זה היה האירוע האסטרונומי הראשון שהתגלה בגלי כבידה וגם אלקטרומגנטיים - כולל אור גלוי, קרני גאמה, צילומי רנטגן וגלי רדיו.
כפי שהסביר פרופ 'דניאל הולץ - פרופסור לאסטרונומיה / אסטרופיסיקה ופיזיקה באוניברסיטת שיקגו, ומחבר משותף למחקר:
"זו הפעם הראשונה שהצלחנו לאתר מקורות בו זמנית בגלי כבידה וגם בגלי אור. זה מספק בדיקה חדשה ומרתקת לחלוטין, ולמדנו כל מיני דברים מעניינים על היקום. "
כאמור, מדענים חיפשו זה מכבר הסברים לפער בין ההבנה המודרנית שלנו בכבידה (כפי שהוסבר על ידי היחסות הכללית) לבין התצפיות שלנו על היקום. בעיקרו של דבר, גלקסיות ואשכולות גלקסיות משפיעות יותר על הכבידה מכפי שניתן להסביר בכמות החומר הגלוי שיש להן (כלומר כוכבים, אבק וגז).
עד כה, מדענים הציעו את קיומו של חומר אפל כדי להסביר את "המסה החסרה" לכאורה, ואנרגיה אפלה כדי להסביר מדוע היקום נמצא במצב קבוע (ומאיץ) של התפשטות. אולם תיאוריה אחרת היא כי לאורך מרחקים ארוכים, כוח המשיכה "דולף" לממדים נוספים וגורם לו להראות חלש יותר על מאזניים גדולים. זה יסביר את הפער לכאורה בין תצפיות אסטרונומיות ויחסות כללית.
אירוע הקילונובה - וגלי הכבידה והאור שהפיק - הציעו לצוות המחקר דרך לבדוק תיאוריה זו. בעיקרון, אם כוח המשיכה היה מודלף לממדים אחרים לאחר המיזוג, אז האות שנמדד על ידי LIGO וגלאי גלי כבידה אחרים היה חלש מהצפוי. עם זאת, זה לא היה כך.
מכאן, הצוות קבע כי גם על פני סולמות הכוללים מאות מיליוני שנות אור, היקום מורכב משלושה ממדי החלל ואחד הזמן בו אנו מכירים. ולדברי הצוות, זהו רק הראשון מבין המבחנים הרבים שאסטרונומים יוכלו לבצע בזכות הפיצוץ האחרון במחקר גלי הכבידה.
"יש כל כך הרבה תיאוריות שעד כה לא היו לנו דרכים קונקרטיות לבחון. זה משנה כמה אנשים יכולים לעשות את האסטרונומיה שלהם, "אמר פישבך. עם גילוי גל כבידה עתידי, מדענים עשויים למצוא דרכים לבחון תעלומות קוסמולוגיות אחרות. "אנו מצפים לראות אילו הפתעות גל כבידה יכולות להיות ליקום עבורנו", הוסיף הולץ.
