סיקור מקיף

הוכחה שכדור הארץ עטוף בים של גלי כבידה איטיים

“ההשפעה של גלי הכבידה על הפולסרים היא מאוד חלשה וקשה לגילוי, אבל בנינו את אמינות הממצאים עם הזמן כשאספנו יותר נתונים”, אמרה קטרינה קציאנו, חברת צוות ב-NANOGrav ומרצה בכירה בקלטק

הדמיית אמן של אוסף פולסרים שמגלים גלי כבידה מזוגות של חורים שחורים על-מסיביים מקיפים.
קרדיט: Aurore Simonnet for the NANOGrav Collaboration
הדמיית אמן של אוסף פולסרים שמגלים גלי כבידה מזוגות של חורים שחורים על-מסיביים מקיפים. קרדיט: Aurore Simonnet for the NANOGrav Collaboration

מדענים דיווחו על ההוכחה הראשונה שכדור הארץ שלנו והיקום סביבנו שטים ברקע של תנועה גלית של המרחב-זמן שנקראת גלי כבידה. הגלים האלה מתנודדים לאט מאוד במשך שנים ואפילו עשרות שנים וחושבים שמקורם בעיקר בזוגות של חורים שחורים על-מסיביים שמסתחררים באיטיות לפני שהם מתמזגים.

התגלית פורצת הדרך הזאת היא תוצאה של 15 שנה של תצפיות קפדניות ב-NANOGrav (מצפה הננו-הרץ הצפון אמריקני לגלי כבידה). NANOGrav כולל יותר מ-190 מדענים מארה”ב וקנדה. הם משתמשי ברדיו טלסקופים בפוארטו ריקו, וירג’יניה וניו מכסיקו כדי לעקוב אחרי 68 כוכבים מתים, הנקראים פולסרים, בשמים. הפולסרים שימשו כרשת של מצופים שמתנדנדים בים של גלי כבידה איטיים.

“ההשפעה של גלי הכבידה על הפולסרים היא מאוד חלשה וקשה לגילוי, אבל בנינו את אמינות הממצאים עם הזמן כשאספנו יותר נתונים”, אמרה קטרינה קציאנו, חברת צוות ב-NANOGrav ומרצה בכירה בקלטק. “בעתיד, נמשיך לבצע עוד תצפיות ונשווה את התוצאות שלנו לאלה של שותפינו בעולם, וזה יאפשר לנו ללמוד יותר מהנתונים”.

“יש לנו דרך חדשה לחקור מה קורה בחורים שחורים מפלצתיים בלב גלקסיות שנמצאים בסחרור מוות איטי אבל לא ניתן לשינוי”, אומר ג’וזף לזיו, חבר בצוות מ-JPL. “אנחנו חושבים שזה תהליך רגיל בהרבה גלקסיות, וראינו הרבה דוגמאות בשלבים שונים, אבל סוף-סוף אנחנו מתחילים להציץ באחד מהשלבים האחרונים החשובים”.

אלברט איינשטיין הציע לראשונה את הרעיון של גלי כבידה ב-1916. אבל רק אחרי כמאה שנים הם התגלו ישירות על ידי LIGO (מצפה גלי הכבידה באמצעות אינטרפרומטר לייזר), שגילה גלים מזוג רחוק של חורים שחורים מתנגשים.

שלא כמו LIGO, שמגלה גלי כבידה עם תדירות הרבה יותר גבוהה, NANOGrav, כפי שמרמז שמו, מתמקד בגלי כבידה עם תדירות נמוכה בתחום הננו-הרץ, כלומר מחזור אחד כל כמה שנים.

גלי כבידה עם תדירות גבוהה מגיעים מצמדים קטנים יותר של חורים שחורים שנעים במהירות אחד סביב השני בשניות האחרונות לפני שהם מתנגשים, ואילו הגלים עם התדירות הנמוכה נוצרים, כך חושבים, על ידי חורים שחורים ענקיים בלב הגלקסיות, עם מסה של עד פי מיליון מהשמש שלנו, שנעים אחד סביב השני באיטיות ויש לפניהם עוד מיליוני שנים עד שיתמזגו.

במחקרים החדשים, חושבים ש-NANOGrav קלט המהום קולקטיבי של גלי כבידה מהרבה זוגות של חורים שחורים על-מסיביים מתמזגים ברחבי היקום. “אנשים משווים את האות הזה למלמול רקע בניגוד לצעקות ש-LIGO קולט”, מסבירה קציאנו, שחברה גם בצוות של LIGO.

“זה כמו שנמצאים במסיבת קוקטייל ולא מצליחים לקלוט קול אחד ספציפי. אנחנו שומעים את רעש הרקע”, אומר פטריק מיירס, חבר צוות ב-NANOGrav שעזר לנהל את הבדיקות הסטטיסטיות של התוצאות.

למאמר המדעי

עוד בנושא באתר הידען:

2 תגובות

  1. אין גלי כבידה , כיוון שכבידה זה שם אחר לכוח המשיכה של ניוטון.
    כוח המשיכה של ניוטון לא קיים.- וקל מאוד להוכיח שאין כוח משיכה לכדור הארץ.
    אם היה כוח משיכה לכדור הארץ, אז חוק שימור האנרגיה לא היה מתקיים על פני כדור הארץ.
    היות ואין ספק שחוק שימור האנרגיה אכן קיים, אז כוח המשיכה של כדור הארץ לא קיים.

    א.עצבר

  2. אם אני מבין נכון, גלי הכבידה בעצם הם אדוות של מארג החלל-זמן. לפיכך, יש לי מספר תהיות:
    1. גלי הכבידה משפיעים על מסלולי הפוטונים ביקום, ובכל בעצם מאריכים – או מקצרים – את המרחקים שעוברים הפוטונים. אם כך, הרי שמארג החלל-זמן מתנהג בדיוק כמו ה”אתר” – אשר קיומו נפסל בניסוי מייקלסון-מורלי! אז מה ההבדל בין מארג החלל-זמן לבין האתר הקוסמי מהמאה ה-19?
    2. כיצד ניתן לקיים מדידות מרחק בין כדור ארץ לגופים אסטרונומיים, כאשר נטען כעת ש”הפוטונים נעים בסערה של גלי-כבידה” ברחבי היקום?!? הטענה הזו הופיעה פעמיים בפרסום הזה:
    א. מה שכתוב בפסקה הכמעט אחרונה: “אנשים משווים את האות הזה למלמול רקע…”
    ב. מה שכתוב בפסקה האחרונה: “אנחנו שומעים את רעש הרקע…”
    3. מהי מהירות התנועה של גלי הכבידה? כיום אסטרופיזיקאי טוענים שהיקום שלנו מתפשט במהירות שגדלה כל הזמן, ובאיזורים של קצה היקום הוא כבר מתפשט מהר יותר ממהירות האור – דבר שהוא אפשרי הואיל ו”בד החלל” איננו עשוי מחומר, ולכן אין מגבלה למהירות התפשטותו (כן, גם מהר יותר ממהירות האור!). לכן, האם גם גלי הכבידה יכולים להתפשט ביקום שלנו בכל מהירות שהיא – ואף להתקדם מעל מהירות האור? ובכל מקרה, מה קובע את מהירות תנועת גלי הכבידה?
    4. נכתב למעלה:
    “שלא כמו LIGO, שמגלה גלי כבידה עם תדירות הרבה יותר גבוהה, NANOGrav, כפי שמרמז שמו, מתמקד בגלי כבידה עם תדירות נמוכה בתחום הננו-הרץ, כלומר מחזור אחד כל כמה שנים”. לפי מיטב ידיעתי, תדירות של ננו-הרץ היא מיליארד מחזורים בשנייה – אז מדוע כתוב שמדובר במחזור שאורכו כל כמה שנים???

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.