NANOGrav גילה גלי כבידה חזקים מאי פעם, שנוצרו כנראה על ידי זוגות של חורים שחורים על-מסיביים
אחרי 15 שנות איסוף נתונים בניסוי בגודל גלקסיה, מדענים “שמעו” בפעם הראשונה את המקהלה התמידית של גלי כבידה המתפשטים ברחבי היקום שלנו – והם רועשים משציפו.
את התגלית פורצת הדרך גילו מדענים מ-NANOGrav (מצפה הננו-הרץ הצפון אמריקני לגלי כבידה) שצפה בקפידה בכוכבים הנקראים פולסרים שפועלים כמטרונומים שמימיים. גלי הכבידה שהתגלו לאחרונה – המתפשטים במארג המרחב-זמן – הם החזקים ביותר בפער שנמדדו אי פעם: האנרגיה שלהם גדולה בערך פי מיליון מהפרצים החד-פעמיים של גלי כבידה ממיזוגים של חורים שחורים וכוכבי נייטרונים שהתגלו בניסויים כמו LIGO ו-Virgo.
רוב גלי הכבידה הענקיים נוצרים כנראה על ידי זוגות של חורים שחורים על-מסיביים המסתחררים לעבר התנגשויות קטקליזמיות ברחבי הקוסמוס, מדווחים המדענים מ-NANOGrav בסדרה של מאמרים חדשים שהתפרסמו ב-29 ביוני ב-The Astrophysical Journal Letters.
“זה כמו מקהלה, כשכל הזוגות האלה של חורים שחורים על-מסיביים מצלצלים בתדירויות שונות”, אמרה המדענית מ-NANOGrav צ׳יארה מינגארלי שעבדה על הממצאים החדשים. “זאת ההוכחה הראשונה אי-פעם של רקע גלי הכבידה. פתחנו חלון תצפית חדש על היקום”.
הקיום וההרכב של רקע גלי הכבידה – שקיים בתיאוריה מזמן אבל מעולם לא נשמע קודם – מציג אוצר של תובנות חדשות על שאלות ותיקות, מהגורל של זוגות של חורים שחורים על-מסיביים ועד לתדירות של מיזוגי גלקסיות.
עכשיו NANOGrav יכול למדוד רק את רקע גלי הכבידה הכולל ולא קרינה מה”זמרים” הפרטניים. אבל גם בכך היו הפתעות.
“רקע גלי הכבידה רועש בערך פי שניים ממה שציפיתי”, אומרת מינגארלי. “זה ממש בקצה העליון של מה שהמודלים שלנו יכולים ליצור מחורים שחורים על-מסיביים בלבד”. העוצמה מחרישת האוזניים היא אולי תוצאה של מגבלות ניסוי או חורים שחורים על-מסיביים כבדים יותר ורבים יותר. אבל קיימת גם האפשרות שמשהו אחר יוצר גלי כבידה חזקים, אומרת מינגארלי, כמו מנגנונים שחוזה תיאוריית המיתרים או הסברים חלופיים של הולדת היקום. “מה שיהיה בהמשך הוא הכל”, היא אומרת. “זאת רק ההתחלה”.
ההגעה לנקודה הזאת הייתה עבור הצוות של NANOGrav אתגר שנמשך שנים. גלי הכבידה שהם חיפשו שונים מכל דבר שנמדד בעבר. שלא כמו גלים בתדר גבוה שמגלים מכשירים קרקעיים כמו LIGO ו-Virgo, רקע גלי הכבידה עשוי מגלים בתדר מאוד נמוך. מחזור עלייה וירידה אחד של אחד מהגלים יכול להימשך שנים או אפילו עשורים. היות שגלי כבידה נעים במהירות האור, אורך גל אחד יכול להיות עשרות שנות אור.
שום ניסוי בכדור הארץ לא יוכל לעולם לגלות גלים כה עצומים, ולכן הצוות פנה לכוכבים. הם צפו בקפידה בפולסרים, השרידים המאוד צפופים של כוכבים מסיביים שעברו סופרנובה. פולסרים פועלים כמו מגדלורים כוכביים, יורים אלומות של גלי רדיו מהקטבים המגנטיים שלהם. כשהפולסרים מסתחררים במהירות (לפעמים מאות פעמים בשנייה), האלומות האלה נעות ברחבי השמים, ונראות מנקודת המבט שלנו בכדור הארץ כפולסים קצביים של גלי רדיו.
הפולסים מגיעים לארץ כמו מטרום בתזמון מושלם. התזמון כה מדויק שכשג’וסלין בל מדדה את גלי הרדיו הראשונים מפולסרים ב-1967, אסטרונומים חשבו שהם אולי אותות מתרבות חוצנית.
כשגל כבידה עובר בינינו ובין פולסר, הוא משפיע על התזמון של גל הרדיו. זה משום שכפי שאלברט איינשטיין צפה, גלי כבידה מותחים ודוחסים את המרחב כשהם מתפשטים ברחבי הקוסמוס, ומשנים את המרחק שגלי הרדיו צריכים לעבור. במשך 15 שנים מדעני NANOGrav תזמנו בקפדנות פולסים של גלי רדיו מעשרות פולסרים של אלפיות שנייה בגלקסיה שלנו. הממצאים החדשים הם תוצאה של ניתוח מפורט של מערך של 67 פולסרים.
עוד בנושא באתר הידען:
תגובה אחת
מי שרוצה להכיר את היקום האמיתי, יעיין בספר “מסע הקסם של עצבר ….
היקום האמיתי הוא קודם כל, מרחב אינסופי המלא בזמן פסיבי , שהוא נח מוחלט וקר מוחלט. זמן פסיבי קיים ממש במציאות הפיזיקלית, כאשר הזמן שתמיד מדברים עליו, קיים רק כמחשבה בתודעת האדם.
גם אנרגיה ממלאה את המרחב האינסופי. אנרגיה וזמן פסיבי הם מושגים כמותיים, וחומר הכוכבים הרציף נוצר מצירוף כמויות של זמן פסיבי ואנרגיה. כאשר כוכב מתפוצץ ומפסיק להתקיים, הוא מוסר למרחב האינסופי את האנרגיה שלו ואת הזמן הפסיבי שלו.
הזמן הפסיבי גם ממלא תפקיד של תווך , המעביר את אור השמש, בצורת גלים של זמן פסיבי .היקום האמיתי פועל ללא כוח משיכה, אלא על פי רעיונות שמתגשמים, כמו חוק שימור האנרגיה.
חוק שימו החומר כלל לא קיים, כיוון שחומר אינו מושג כמותי, והוא בגדר של צורה פיזיקלית, הנתפסת עם צירוף כמויות של זמן פסיבי ואנרגיה.