הידען - Hayadan

התגלה אירוע שלישי של גלי כבידה; מאשר את קיומו של סוג חדש של חורים שחורים

אבי בליזובסקי ·

Summary: פרויקט LIGO גילה אירוע שלישי שבו נוצרו גלי כבידה - אדוות במרחב ובזמן, ומאשר את החלון החדש שנפתח עבור האסטרונומים. כמו במקרה של שתי התגלות הראשונות, גלי הכבידה נוצרו כאשר שני חורים שחורים התנגשו ויצרו חור שחור גדול יותר איור הממחיש כיצד נראים שני חורים שחורים מתמזגים הדומים לאלו שזוהו על ידי LIGO. החורים השחורים מסתובבים בצורה לא מיושרת כלומר יש להם אוריינטציות שונות ביחס לתנועה הכללית של מסלול הצמד.…

פרויקט LIGO גילה אירוע שלישי שבו נוצרו גלי כבידה - אדוות במרחב ובזמן, ומאשר את החלון החדש שנפתח עבור האסטרונומים. כמו במקרה של שתי התגלות הראשונות, גלי הכבידה נוצרו כאשר שני חורים שחורים התנגשו ויצרו חור שחור גדול יותר

איור הממחיש כיצד נראים שני חורים שחורים מתמזגים הדומים לאלו שזוהו על ידי LIGO. החורים השחורים מסתובבים בצורה לא מיושרת כלומר יש להם אוריינטציות שונות ביחס לתנועה הכללית של מסלול הצמד. LIGO מצא רמזים לכך שמסלולו של לפחות חור שחור אחד במערכת GW170104 לא זוהה קודם לכן באמצעות התנועה המסלולית שלו לפני שהתמזג עם השותף שלו. איור: LIGO / Caltech / MIT / סונומה המדינה (Aurore Simonnet)

מתקן LIGO- Laser Gravitational-wave Observatory גילה אירוע שלישי של גלי כבידה, אדוות במרחב ובזמן, והוכיח כי אכן נפתח חלון חדש באסטרונומיה. כמו במקרה של שתי התגליות הראשונות, גלי הכבידה נוצרו כאשר שני חורים שחורים התנגשו ויצרו חור שחור גדול יותר.

החור השחור החדש, שנוצר על ידי המיזוג, הוא בעל מסה על פי 49 של השמש שלנו. נתון זה ממלא את הפער בין שני האירועים הקודמים – בראשון היה מדובר ב-62 מסות שמש ובמקרה השני ב-21.

"יש לנו אישור נוסף לקיומו של חורים שחורים בעלי מסה כוכבית, גדולים מ-20 מסות שמש. אלו עצמים שלא ידענו שהיו קיימים לפני ש- LIGO זיהה אותם", אומר דייויד שומייקר, אסטרונום מ- MIT, והדובר של מחלקת שיתוף הפעולה המדעי של LIGO - גוף של יותר מ -1,000 מדענים בינלאומיים שמבצעים מחקר באמצעות LIGO יחד עם השותפות האירופית וירגו. "זה מדהים כי בני האדם יכולים להעלות השערה ולבדוק אותה על אירועים מוזרים וקיצוניים שהתרחשו לפני מיליארדי שנים ומרוחקים מיליארדי שנות אור רחוק מאיתנו. זאת בזכות LIGO ו-וירגו."

האיתור החדש התרחש במהלך ריצת התצפית הנוכחית של LIGO, שהחלה ב -30 בנובמבר 2016, ותמשיך במהלך הקיץ. LIGO הוא שותפות בינלאומית המבצע תצפיות על ידי גלאים תאומים - אחד בהאנפורד, וושינגטון, והשני בליווינגסטון, לואיזיאנה - המופעלים על ידי Caltech ו- MIT במימון הקרן הלאומית למדע (NSF).

LIGO היה המכשיר הראשון שביצע תצפית ישירה של גלי הכבידה בספטמבר 2015 במהלך הפעלת התצפית הראשונה של מתקן זה. מאז עבר המתקן שידרוגים. האיתור השני נעשה בדצמבר 2015. האיתור השלישי, הנקרא GW170104 שהתגלה ב -4 בינואר 2017, מתואר במאמר חדש שהתקבל לפרסום בכתב העת Physical Review Letters.

בכל שלושת המקרים, כל אחד מהגלאים התאומים של LIGO זיהה גלי כבידה מהמיזוג האנרגטי העצום של זוגות חורים שחורים. אלה התנגשויות המייצרות יותר אנרגיה מאשר כל הכוכבים והגלקסיות ביקום בכל זמן נתון. נראה כי האיתור האחרון הוא הרחוק ביותר, כאשר החורים השחורים ממוקמים במרחק של כשלושה מיליארד שנות אור. (החורים השחורים בגילוי הראשון והשני נמצאים 1.3 ו -1.4 מיליארד שנות אור, בהתאמה).

התצפית החדשה ביותר מספקת גם רמזים לגבי הכיוונים שבהם החורים השחורים מסתובבים. כמו כל הזוגות של חורים שחורים מסתובבים זה סביב זה, הם גם מסתובבים על הצירים שלהם - כמו זוג מחליקי קרח המסתובבים בנפרד תוך כדי שהם מקיפים זה את זה. לפעמים חורים שחורים מסתובבים באותו כיוון מסלול כללי ולפעמים הם מסתובבים בכיוון ההפוך של תנועת המסלול. יתר על כן, חורים שחורים יכולים גם להיות מוטים ממישור המסלול. למעשה, חורים שחורים יכולים להסתובב בכל כיוון.

הנתונים החדשים של LIGO אינם יכולים לקבוע אם החורים השחורים שנצפו לאחרונה היו מוטים, אך הם מרמזים על כך שלפחות אחד מהחורים השחורים עשוי להיות לא מיושר בהשוואה לתנועה הכללית של מסלול המערכת. יידרשו תצפיות נוספות עם LIGO כדי לדעת יותר על הסחרור של חורים שחורים כפולים.

 

עוד בנושא באתר הידען