סיקור מקיף

מיזוג כוכבי נייטרונים – פריצת הדרך של השנה על פי המגזין SCIENCE

המגזין SCIENCE בחר בתצפית הראשונה על מיזוג כוכבי ניוטרונים, אירוע שמימי אלים שהוכיח תיאוריה שהציע אלברט איינשטיין, כפריצת הדרך של השנה.

הדמיית אמן של התמזגות שני כוכבי נייטרונים. מקור: University of Warwick/Mark Garlick.
הדמיית אמן של התמזגות שני כוכבי נייטרונים. מקור: University of Warwick/Mark Garlick.

גלי הכבידה שיצרה ההתנגשות במרחק 130 מיליון שנות אור, אדוות קטנות במרקם של החלל-זמן – נמדדו על ידי גלאי גלי כבידה עצומים בכדור הארץ. הפיצוץ שנוצר נחקר על ידי מאות אסטרונומים ברחבי העולם.

החוקרים גילו לראשונה גלי כבידה לפני שנתיים, כאשר שני חורים שחורים התרסקו אחד עם השני. רעד החלל זוהה במצפה גלי הכבידה באמצעות לייזר (LIGO) שזכה להיות פריצת השנה בשנת 2016 ומתכנניו זכו בפרס נובל לפיזיקה לשנת 2017. הגילוי הראה כי גלי כבידה מציעים דרך חדשה של התבוננות ביקום, והם יהוו כלי מרכזי עבור האסטרונומים.

"גלי כבידה הם מתנה מתמשכת" הסביר עורך החדשות של SCIENCE, טים אפנצלר. "השנה, החוקרים לא רק שזיהו גלי הכבידה מאירוע ההתנגשות של שני כוכבי נייטרונים; אלא שבאותו אירוע נצפו כל אורכי הגל של הספקטרום האלקטרומגנטי, מקרני גמא ועד לרדיו, דבר המאפשר להם לקבל תמונה מלאה של אירועים אלימים כאלה זו מהפכה באסטרופיזיקה, ולכן בחרנו בתצפית זו כפריצת הדרך של 2017."

"התגלית הגדולה של השנה שעברה היתה הכלי שאיפשר את פריצת הדרך של השנה הזו," הסכים אחד מעורכי המגזין, אדריאן צ'ו. "זו הפעם הראשונה ב-22 שנה שאותו תחום מדעי מעורב בפריצת הדרך במשך שנתיים רצופות, אבל שתי התגליות היו משכנעות ולא היה צורך בדיונים רבים על נושא זה."

ב-17 באוגוסט, חשו טלסקופים שצפו בקרני גאמא את מיזוג כוכבי הניוטרון, אירוע שבו נוצרים יסודות כבדים רבים, ובחנו את תורת היחסות הכללית. גלי הכבידה שמקורם באירוע התגלו על ידי שני גלאי LIGO במדינת וושינגטון ובלואיזיאנה, ועל ידי הגלאי הצרפתי-איטלקי וירגגו ליד פיזה, איטליה.

בזכות הגילוי של גלי הכבידה בידי שלושה גלאים שונים, הצליחו המדענים לפעול מהר ולאתר את מיקום כוכבי הניוטרונים בשמיים. בתוך 11 שעות גילו מספר צוותים את המקור החדש בקצה הגלקסיה NGC4993. מדובר באירוע הבודד הנחקר ביותר בתולדות האסטרונומיה. 3,674 חוקרים מ-953 מוסדות שיתפו פעולה במאמר אחד המסכם את המיזוג ומה שהתרחש לאחריו."

"בין אם אלו קרני גמא, קרינת אינפרא-אדום או גלי רדיו, אסטרונומים בדרך כלל רואים את היקום באמצעות צורה כלשהי של אור. כאשר הם רואים פיצוץ אלים של מייזרים, הבוהק יכול לסנוור וקשה לנחש מה באמת קורה בפנים" אמר צ'ו. "אבל גלי כבידה הם סוג שונה לחלוטין של קרינה והם מאפשרים לחוקרים לראות מבעד לבוהק".

"עד עכשיו, אסטרונומים היו חייבים לצפות באירועים אלה כאילו הם צופים בבית שרוף, הם ראו רק את הלהבות הבולעות את הבניין. עכשיו, הם יכולים לראות דרך הלהבות את הקורות המתמוטטות בתוך הבית. "במקרה זה, גלי כבידה אפשרו למדענים לקבוע מיד שזה היה מקרה של שני כוכבי נייטרונים הקורסים זה לתוך זה. הגלים חשפו את משקלם של כוכבי הניוטרונים דווקא כאשר הם התנגשו,"אמר צ'ו.

"התצפיות תמכו בהשערה בת 25 שנה, לפיה כוכבי ניוטרונים מתמזגים יוצרים גם התפרצות קרינת גמא קצרה, ואישרו כי גלי הכבידה נעים במהירות האור, ובנוסף שללו כמה חלופות ספקולטיביות לתורת הכבידה של איינשטיין ולתורת היחסות הכללית. "זה רק מגדיל את התיאבון של החוקרים לנתונים נוספים, הם רוצים לראות עוד מיזוגים כאלה".

הצעד הבא הוא לזהות את האירוע בשלבים שלפני ההתנגשות הסופית של כוכבי הניוטרונים, ולשם כך יש צורך בשדרוג גלאי LIGO ו-VIRGO. שדרוג זה יוכל לספק תובנות לגבי אופיים של כוכבי נייטרונים, למשל מה קורה כשהם מסתחררים ביחד. קיימות תכניות לשיפור הרגישות של LIGO בתדרים גבוהים יותר. המדענים יתחילו במאמצים כאלה על-ידי מניפולציה של אור הלייזר של הגלאי, על אף שהדבר עלול לקחת מספר שנים.

"אפילו עם הגלאי הנוכחי אני מקווה שנוכל לראות סוגים חדשים של אירועים נדירים כגון עוד התנגשויות של כוכב ניטרונים וחור שחור. פיצוצי סופרנובות של כוכבים בודדים בגלקסיה שלנו עשויים אף הם ליצור גלי כבידה ניתנים לזיהוי שיעזרו להבין בדיוק איך כוכבים מתפוצצים. אבל אולי עוד תהיה תצפית מסקרנת שאפילו התיאורטיקנים לא חזו" אמר צ'ו.

ראו עוד בנושא באתר הידען:

סיכום שנת 2017 באתר הידען:

שיתוף ב print
שיתוף ב email
שיתוף ב whatsapp
שיתוף ב linkedin
שיתוף ב twitter
שיתוף ב facebook

3 תגובות

  1. ג', 07/13/2021 – 16:05
    כוכב ניטרונים
    כדי להבין כוכב ניטרונים . יש צורך להבין את תפקיד הניטרונים באטום.
    תפקיד הניטרונים באטום , הניטרונים חגים בתוך גרעין האטום ונטענים בפוטנציאל חיובי. ברגע שהם טעונים הם נידחים מהגרעין החוצה יותר נכון נורים. וניכנסים למעגל האנרגתי של האלקטרון שם הם פורקים את המטען החיובי ונטענים במטען שלילי התהליך כה מהיר שכן בשל כך מטענו נטראלי את מקומו של הנטרון הנורה מהגרעין תופס ניטרון חופשי אחר . הנטרון הנורה נפרק ממטענו החיובי על האלקטרון ונטען בשלילי מכאן דרכו אל גרעין אטום השכן הקרוב להסתפח אל גרעין האטום השכן.
    כוכבי ניטרונים הם למעשה כוכבים שתהליכים טרמו גרעיניים כה רבים על פניו עד אשר מסות הניטרונים הטעונים חיובית ומסת הניטרונים הטעונים שלילית גדולה ממסת האטומים במרחב אי לכך המשיכה בין מסות הניטרונים הטעונים חיובי לבין מסות הניטרונים הטעונים שלילית יוצרים שדות מגנטיים עוצמתיים /
    בכוכב ניטרונים מסות הניטרונים החופשיים גדולה ממסת האטומים . בנק' קריטית זו הניטרונים הופכים את הכוכב לכוכב ניטרונים. זה קורה בהיתוכים תרמו גרעיניים החלים בכוכב. כאשר רובה העיקרי של המסת הכוכב נמצאת בהליך תרמו גרעיני המשילה את רוב מסות האלק' לכן מסות הניטרונים החופשיים גדולה ויחסי הגומלין בין הניטרונים הטעונים שלילי וחיובי יוצרים שדות אלקטרומגנטיים חזקים בעת תנועתם.
    השב

  2. גיא
    כוכבי הלכת נעים במהירות מסויימת, כלומר – יש להם אנרגיה קינטית. אם משהו יגרום לכוכב הלכת לנוע לכיוון השמש שלו, זה יגרום להאצה. ההאצה הזאת תרחיק את כוכב הלכת בחזרה למסלול.

    אם יש חיכוך אז כוכב הלכת יאיט ויתקרב לכיוון השמש. התופעה הזו קוראת בלווינים נמוכים. בסוף, חלקם אכן נופלים לכדור הארץ.

  3. רציתי לשאול אם משהוא פה יודע ויכול להסביר לי, איך זה, שכוכבי לכת לא נופלים לשמשות שלהם במשך הזמן..?
    האיזון בין לברוח או ליפול, איך בדיוק זה עובד?
    כדור הארץ היה נופל לשמש בסוף אם היא לא היתה מתה לפני?…
    תודה מראש! באמת מסקרן אותי…:)

כתיבת תגובה

האימייל לא יוצג באתר.

לוגו אתר הידען
דילוג לתוכן