מחקר חדש שופך אור על המקור של אדוות בתדר נמוך במרחב-זמן
כמו שאבן שזורקים למים יוצרת אדוות, ההתנגשות של גרמי שמיים מסיביים, כמו חורים שחורים, יוצרת גלי כבידה – הפרעות שמתפשטות דרך מארג המרחב-זמן.
סוג ספציפי, גלי כבידה בתדירויות של ננו-הרצים, התגלה ב-2023. התדר של הגלים האלה כל כך נמוך שעברו יותר מעשר שנים עד שהמדענים ראו מחזור שלם. אבל עדיין לא ברור איך הגלים האלה נוצרים.
חלק מהמדענים חשבו שהם הגיעו ממעבר פאזה מסדר ראשון – שינוי במבנה היקום כשהוא מתפשט ומתקרר. אבל מחקר חדש קורא תיגר על התאוריה הזאת.
ד"ר אנדרו פאולי, ממחברי המאמר אומר: "תיאורטיקנים וניסיונאים שיערו שגלי כבידה בתדירויות של ננו-הרצים מקורם במעבר ידוע שהתרחש זמן קצר מאוד אחרי המפץ הגדול – שינוי שיצר את המסות של כל החלקיקים היסודיים הידועים.
"אבל המחקר שלנו מגלה בעיות חמורות עם ההסבר הזה של מוצאם, שאטרקטיבי מבחינות אחרות.
"מצאנו שכדי ליצור גלים עם תדירויות כל כך קטנות, המעבר היה צריך להיות בקירור-על (supercool)", אומר ד"ר פאולי.
אפשר להבין מעברים בקירור-על כשחושבים על קרח ומים. כולנו יודעים שמים משתנים לקרח כשהטמפרטורה מתקררת אל מתחת לקיפאון. אבל מים יכולים להיתקע במצב הנוזלי אפילו מתחת לנקודת הקיפאון, ולהאט את המעבר לקרח.
אבל ד"ר פאולי מסביר מדוע צוות המחקר שלו סבור שגלי כבידה בתדירויות של ננו-הרצים לא נוצרים על ידי מעבר פאזה מסדר ראשון בקירור-על. "המעברים האיטיים האלה יתקשו להסתיים, כי קצב המעבר איטי יותר מקצב ההתפשטות הקוסמי של היקום.
"ואם המעבר האיץ בסוף? חישבנו שגם אם ההאצה סייעה למעבר להסתיים, היא הייתה משנה את התדירות של הגלים מתחום הננו-הרצים.
"לכן, למרות שגלי כבידה בתדירויות של ננו-הרצים קרים, הם כנראה לא בקירור-על במקור.
"אם גלי הכבידה האלה אכן מגיעים ממעברי פאזה מסדר ראשון, אנו יודעים עכשיו שחייבת להיות פיזיקה חדשה כלשהי, הרבה יותר עשירה, שמתרחשת – פיזיקה שאנו לא מכירים עדיין.
ד"ר פאולי והמחברים השותפים אומרים שהתוצאות שלהם מראות שצריך יותר קפדנות כשחוקרים מעברים בקירור-על.
"היות שאלה בהכרח מעברים איטיים, הפישוטים הרגילים האם מעברים מסתיימים או לא אינם ישימים.
"יש הרבה דקויות בקשרים בין קנה המידה האנרגטי של המעברים ותדירות הגלים, כך שאנו צריכים טכניקות יותר קפדניות ומתוחכמות כשאנו מתייחסים לגלי כבידה ומעברים בקירור-על".
"הבנת התחום הזה תעזור לנו להבין את השאלות הכי יסודיות לגבי מוצא היקום.
"יש לה גם קשרים ליישומים שקרובים יותר לכדור הארץ, כמו להבין איך מים זורמים דרך סלע, הדרך הטובה ביותר לסנן קפה ואיך שריפות יער מתפשטות".
תגובה אחת
ואו ואני חשבתי שהמדענים יודעים את כל הסודות של היקום
איזה חידוש
הבה אגלה לכם סוד שהמדע עוד לא יודע
היקום כולו קיים 5784
הסוד הזה כל כך גלוי שהוא בלתי ניתן לתפישה שכלית