סיקור מקיף

גלי כבידה מגלים אינטראקציות נסתרות בחלל

ניתוחו של האות GW230529 שנקלט ב-LIGO מראה שמקורו במיזוג של שני עצמים דחוסים, אחד עם מסה בין פי 1.2 עד 2.0 מהשמש והאחר עם מסה מעט יותר מכפולה מהראשון

ההתאחות והמיזוג של חור שחור מתחתית פער המסות (פני שטח באפור כהה) עם כוכב נייטרונים עם צבעים שנעים מכחול כהה (60 גרם לסמ"ק) ללבן (600 ק"ג לסמ"ק) מדגישים את הדפורמציות החזקות של החומר שצפיפותו נמוכה של כוכב הנייטרונים. קרדיט: I. Markin (Potsdam University), T. Dietrich (Potsdam University and Max Planck Institute for Gravitational Physics), H. Pfeiffer, A. Buonanno (Max Planck Institute for Gravitational Physics)
ההתאחות והמיזוג של חור שחור מתחתית פער המסות (פני שטח באפור כהה) עם כוכב נייטרונים עם צבעים שנעים מכחול כהה (60 גרם לסמ”ק) ללבן (600 ק”ג לסמ”ק) מדגישים את הדפורמציות החזקות של החומר שצפיפותו נמוכה של כוכב הנייטרונים. קרדיט: I. Markin (Potsdam University), T. Dietrich (Potsdam University and Max Planck Institute for Gravitational Physics), H. Pfeiffer, A. Buonanno (Max Planck Institute for Gravitational Physics)

חוקרים מהמכון לקוסמולוגיה וכבידה (ICG) של אוניברסיטת פורטסמות עזרו לגלות אות מדהים של גל כבידה, שיכול להיות המפתח לפתרון תעלומה קוסמית. התגלית היא מהתוצאות האחרונות שעליהן הודיע שיתוף הפעולה LIGO-Virgo-KAGRA שמטרתו לגלות גלי כבידה ולהשתמש בהם לחקר יסודות המדע ובין הראשונות בהרצה הרביעית של הגלאים.

במאי 2023, זמן קצר אחרי תחילת זמן התצפית הרביעי של LIGO-Virgo-KAGRA, הגלאי ליווינגסטון של LIGO בלואיזיאנה הבחין באות של גל כבידה מההתנגשות של כוכב נייטרונים (קרוב לוודאי) עם עצם דחוס שמסתו פי 2.5 עד 4.5 ממסת השמש שלנו.

כוכבי נייטרונים וחורים שחורים הם שניהם עצמים דחוסים, השרידים הצפופים של התפוצצויות כוכביות מסיביות. מה שמסקרן באות הזה, ששמו GW230529, היא המסה של העצם הכבד יותר. היא נמצאת בתחום של פער מסות אפשרי בין כוכבי הנייטרונים הכי כבדים שידועים והחורים השחורים הכי קלים. האות של גל כבידה לבדו לא יכול לחשוף את טיבו של העצם הזה. גילויים בעתיד של אירועים דומים, בייחוד אלה המלווים בפרצי קרינה א”מ, יוכלו לעזור לענות על השאלה.

“הגילוי הזה מגלה שייתכן ששיעור ההתנגשויות הדומות בין כוכבי נייטרונים וחורים שחורים עם מסה קטנה גדול משחשבנו קודם”, אומרת ד”ר ג’ס מקייבר, סגנית הדובר של שיתוף הפעולה המדעי של LIGO.

גלאי גלי כבידה אחד בלבד ראה את האירוע הזה, ולכן קשה להעריך האם הוא אמיתי או לא.

התמונה מראה את המיזוג של חור שחור מתחתית פער המסות (פני שטח באפור כהה) עם כוכב נייטרונים עם צבעים שנעים מכתום כהה (מיליון טונות לסמ"ק) ללבן (600 מיליון טונות לסמ"ק). את האות של גל הכבידה מייצגת סדרה של ערכי אמפליטודות עיבור של קיטוב חיובי  באמצעות צבעים מכחול כהה עד ציאן. קרדיט: I. Markin (Potsdam University), T. Dietrich (Potsdam University and Max Planck Institute for Gravitational Physics), H. Pfeiffer, A. Buonanno (Max Planck Institute for Gravitational Physics)
התמונה מראה את המיזוג של חור שחור מתחתית פער המסות (פני שטח באפור כהה) עם כוכב נייטרונים עם צבעים שנעים מכתום כהה (מיליון טונות לסמ”ק) ללבן (600 מיליון טונות לסמ”ק). את האות של גל הכבידה מייצגת סדרה של ערכי אמפליטודות עיבור של קיטוב חיובי  באמצעות צבעים מכחול כהה עד ציאן. קרדיט: I. Markin (Potsdam University), T. Dietrich (Potsdam University and Max Planck Institute for Gravitational Physics), H. Pfeiffer, A. Buonanno (Max Planck Institute for Gravitational Physics)

ד”ר גארת קבורן דייוויס, מהנדס תוכנה ב-ICG, פיתח את הכלים ששימשו לחיפוש אירועים בגלאי אחד. הוא אמר: “אימות אירועים בכך שרואים אותם בכמה גלאים הוא אחד הכלים הכי חזקים שלנו בהפרדת אותות מרעש. על ידי שימוש במודלים מתאימים של רעש רקע, אנו יכולים לשפוט אירוע אפילו כשאין לנו גלאי אחר שמגבה את מה שראינו”.

לפני הגילוי של גלי כבידה ב-2015, המסות של חורים שחורים כוכביים נמצאו בעיקר באמצעות תצפיות קרני רנטגן והמסות של כוכבי ניטרונים נמצאו באמצעות תצפיות רדיו. המדידות שהתקבלו היו בשני תחומים נפרדים עם פער ביניהם, בערך בין פי שניים עד פי חמישה ממסת השמש שלנו. במשך השנים, מספר קטן של מדידות חדרו לפער המסות, שהאסטרופיזיקאים עדיין מתווכחים עליו.

ניתוחו של האות GW230529 מראה שמקורו במיזוג של שני עצמים דחוסים, אחד עם מסה בין פי 1.2 עד 2.0 מהשמש והאחר עם מסה מעט יותר מכפולה מהראשון.

עוד בנושא באתר הידען:

2 תגובות

כתיבת תגובה

האימייל לא יוצג באתר. שדות החובה מסומנים *

אתר זה עושה שימוש באקיזמט למניעת הודעות זבל. לחצו כאן כדי ללמוד איך נתוני התגובה שלכם מעובדים.