כשמדובר בתעלומות הרבות של היקום, קטגוריה מיוחדת שמורה לחורים שחורים. מכיוון שהם נראים לעין בלתי מזוינת, הם נותרים בלתי-מורגשים, ומדענים נאלצים להסתמך על "לראות" את ההשפעות שיש לכוח המשיכה העז שלהם על כוכבים וענני גז בקרבת מקום כדי ללמוד אותם.
יכול להיות שזה עומד להשתנות, בזכות צוות מאוניברסיטת קרדיף. כאן, החוקרים השיגו פריצת דרך שיכולה לעזור למדענים לגלות מאות חורים שחורים ברחבי היקום.
בהנחיית ד"ר מארק חאנם מבית הספר לפיזיקה ואסטרונומיה, החוקרים בנו מודל תיאורטי שמטרתו לחזות את כל אותות הגל הכבידתי הפוטנציאליים שעשויים להימצא על ידי מדענים העובדים עם גלאי הלייזר אינטרפרומטר מצפה גל-גל (LIGO) .
גלאים אלו, הפועלים כמו מיקרופונים, נועדו לחפש שרידים של התנגשויות בחור שחור. כאשר הם מופעלים, צוות קרדיף מקווה שהמחקר שלהם ישמש כמעין "מדריך ספוטרים" ויסייע למדענים להרים את אדוות ההתנגשויות הקלושות - המכונות גלי כבידה - שהתרחשו לפני מיליוני שנים.
צוות קארדיף, המורכב מחוקרים פוסט-דוקטורטים, סטודנטים לתואר שלישי ומשתפי פעולה מאוניברסיטאות באירופה ובארצות הברית, יעבוד עם מדענים ברחבי העולם כאשר הם מנסים לחשוף את מקורות היקום.
"סיבוב מהיר של חורים שחורים יגרום למסלולי המסלול להתנודד, ממש כמו הנדנודים האחרונים של החלק הקדמי לפני שהוא נופל," אמר חנם. "הנדודים האלה יכולים לגרום לחורים השחורים להתחקות אחר שבילי בר זה סביב זה, ולהוביל לאותות גל כבידה מסובכים במיוחד. המודל שלנו שואף לחזות התנהגות זו ולעזור למדענים למצוא את האותות בנתוני הגלאי. "
כבר עכשיו, הדגם החדש תוכנן לקודי המחשבים שמדענים של LIGO בכל העולם מתכוננים להשתמש בהם כדי לחפש מיזוגים של חור שחור כשהגלאים נדלקים.
ד"ר חאנם הוסיף: "לפעמים מסלולי החורים השחורים המסתובבים האלה נראים סבוכים לחלוטין, כמו כדור חוט. אבל אם אתה מדמיין להסתובב עם החורים השחורים, הכל נראה הרבה יותר ברור, ונוכל לרשום משוואות כדי לתאר את המתרחש. זה כמו לראות ילד שנסע במהירות על פארק פארק שעשועים מסתובב במהירות, כנראה מנפנף בידיים סביב. מהקווים הצדדיים, אי אפשר לדעת מה הם עושים. אבל אם אתה יושב לידם, יתכן שהם יושבים בשקט בצורה מושלמת, רק יניחו לך את האגודלים. "
אבל כמובן, עדיין יש לעשות: "עד כה כללנו רק את ההשפעות של הכניסה הזו בזמן שהחורים השחורים מסתובבים זה בזה," אמר ד"ר חאנם. "אנחנו עדיין צריכים לעבוד בדיוק מה שהספינים עושים כשהחורים השחורים מתנגשים."
לשם כך הם צריכים לבצע הדמיות מחשב גדולות כדי לפתור את המשוואות של איינשטיין לרגעים שלפני ההתנגשות ואחריה. הם גם צריכים לייצר הדמיות רבות בכדי לתפוס מספיק שילובים של המוני חור שחור וסיבוב כיוונים כדי להבין את ההתנהגות הכללית של מערכות מורכבות אלה.
בנוסף, הזמן מוגבל מעט עבור צוות קרדיף. ברגע שהגלאים יופעלו, יהיה זה רק עניין של זמן עד שיבוצעו איתור גל הכבידה הראשון. החישובים שד"ר חאנם ועמיתיו מייצרים יצטרכו להיות מוכנים בזמן אם הם מקווים להפיק את המרב מהם.
אבל ד"ר חאנם אופטימי. "במשך שנים היינו גמורים כיצד להתיר את התנועה של החור השחור", אמר. "עכשיו כשפתרנו את זה, אנחנו יודעים מה לעשות הלאה."
