מדענים פיתחו שיטה מהפכנית לניתוח אותות של גלי כבידה, המאפשרת תיאום מדויק יותר בין תצפיות לבין מודלים תאורטיים – ומקרבת אותנו להבנת תכונותיהם של חורים שחורים
מדענים פיתחו שיטה מדויקת יותר לניתוח גלי כבידה, המאפשרת מבט חד יותר על ההתנגשויות הכי אלימות ומסתוריות של היקום.
חוקרים הציגו שיטה מדויקת יותר לפרש גלי כבידה. הגלים האלה הם עיוותים עדינים במרחב זמן שנוצרים כשעצמים קוסמיים מסיביים כמו חורים שחורים מתנגשים ומתמזגים באירוע אלים.
המחקר אמנם לא מגלה עדיין ממצאים חדשים על חורים שחורים, אבל משפר בהרבה את אופן ההשוואה בין נתונים של גלי כבידה למודלים תאורטיים. ההתפתחות הזאת יוצרת בסיס איתן לתגליות עתידיות.
מאז שגלי כבידה התגלו לראשונה ב-2015 (הישג שזיכה בפרס נובל), הם פתחו תחום חדש באסטרופיזיקה. האותות האלה, במיוחד ממיזוגי חורים שחורים, אפשרו תובנות חדשות על אירועים שטלסקופים מסורתיים לא יכולים לקלוט, כי לרוב הם לא מסוגלים לצפות בתופעות כאלה ישירות.
האתגר של השוואת מודלים
ד"ר צר'לי הוי, המחבר הראשי של המאמר, הסביר: "כשגלי כבידה עוברים דרך כדור הארץ, אנו קולטים אות קצר. כדי להבין מה גרם אותו, אנו משווים את התצפית מול מיליוני אותות תאורטיים אפשריים של גלי כבידה שנוצרו באמצעות מודלים שונים. הבעיה היא שלא כל המודלים מדויקים במידה שווה.
בדרך כלל מדענים משתמשים בטכניקה בשם הסקה בייסיאנית כדי לנתח אותות של גלי כבידה. לרוב מבצעים את הטכניקה הזאת פעמים רבות עם מודלים שונים, ואת התוצאות משלבים באופנים שונים. הבעיה עם שילוב התוצאות בשיטות הקיימות היא שהשילוב יכול להתעלם ממידת הנאמנות של כל מודל לתורת היחסות הכללית של איינשטיין – ולגרום למסקנות מטעות.
"שנים חשבתי איך להכליל את הדיוק של המודלים בהסקה הבייסיאנית של גלי כבידה, וזה מאוד מרגש לראות את השיטה שלנו מתממשת", הוסיף ד"ר הוי.
"לחשב ישירות גלי כבידה על ידי פתירת משוואות השדה של איינשטיין קשה מאוד. מודלים רבים של גלי כבידה פותחו במשך השנים, אבל בכולם יש דרגה מסוימת של קירוב. בגישה שלנו אנו יכולים להכליל את אי הוודאות הזאת בשיטות הניתוח של נתוני גלי הכבידה, ולקבל כתוצאה מכך אילוצים הדוקים יותר לגבי התכונות היסודיות של חורים שחורים.
"מפתחים כל הזמן מודלים של גלי כבידה והדיוק שלהם כנראה ישתפר בשנים הבאות. השיטה שלנו מתוכננת באופן כזה שכאשר המודלים האלה יהיו זמינים, אפשר יהיה להכליל אותם באלגוריתם שלנו. אז כל המודלים יוכלו ביחד לעזור לנו לקבל אילוצים לגבי המסה והסיבוב של חורים שחורים".
עוד בנושא באתר הידען:
