LIGO/T. פייל
הלייזר אינטרפרומטר מצפה כבידה גלי (LIGO)עשה זאת שוב, מגלהמתרחק מהתנגשות קוסמית בין זוג. רק הפעם, הזוג נפגש במרחק של כ-3 מיליארד שנות אור משם.
זו הפעם השלישית שמצפה הכוכבים מודד בהצלחה אירוע כזה, אבל בדיוק כשאתה חושב שראית הכל בעבר, ההתנגשות הזו מגיעה עם טוויסט פשוטו כמשמעו - נראה שלפחות אחד מהחורים השחורים מסתובב בכיוון יוצא דופן .
אולי תזכור את זההלהיט הגדול הראשון של LIGOהוכרז כבר בפברואר 2016, חמישה חודשים זהיר לאחר אדוות תיאורטיות במרחב-זמן שנחזה על ידינצפו לראשונה.
אסט שני של גליםזוהה גם ביום חג המולד 2015, מה שיוצר חומר מילוי גרב אדיר עבור מדענים.
חוקרים אישרו כעת כי שלישמיזוג זוהה ב-4 בינואר 2017, והעניק לו את השם הבלתי נשכח GW170104.
ההתנגשות הראשונה גרמה לחור שחור בודד עם מסה של פי 62 בערך מהשמש שלנו, בעוד שהשנייה הביאה למשקל קל יחסית, שהגיע רק ל-21 מסות שמש.
החור השחור שנוצר על ידי המיזוג האחרון שזוהה ממלא פער ממש בין השניים הראשונים, והוא פי 49 ממסה השמש שלנו.
"יש לנו אישור נוסף לקיומם של חורים שחורים בעלי מסה כוכבית שגדולים מ-20 מסות שמש - אלו עצמים שלא ידענו על קיומם לפני ש-LIGO זיהה אותם."אומר דיוויד שומייקר מ-MIT, הדובר של שיתוף הפעולה המדעי של LIGO.
אבל נראה ש-GW170104 הוא כדור מוזר לפחות בדרך מעניינת אחת אחרת.
למרות שזה עשוי להיות קשה לצלם, חורים שחוריםיכול למעשה להסתובב. ואנחנו לא מדברים רק על הדיסק המחומם של החומר שמתערבל סביבה - למסה בפועל יש תנע זוויתי, כלומר החור השחור עצמו מסתובב על צירו.
כאשר שני חורים שחורים מסתובבים באותו כיוון כמו המסלול שלהם זה סביב זה, אסטרונומים אומרים שהם 'מיושרים'.
"ליישור הספינים יכול להיות השפעה על צורת הגל של גלי הכבידה המגיעים ממערכת החורים השחורים הבינאריים, ולכן לפעמים אנו מסוגלים לומר אם הספינים מיושרים או לא."רוברט וורדמהאוניברסיטה הלאומית של אוסטרליה (ANU) שלא היה מעורב בממצא, הסביר ל-ScienceAlert.
ומתברר שלפחות אחד מהחורים השחורים של GW170104 לא היה מיושר.
זה סיפק לאסטרונומים רמז גדול כיצד חורים שחורים יכולים להתאחד וליצור מערכת בינארית.
שני דגמים מועדפים מציעים שהם מתחילים בתור כוכבים שכבר מקיפים זה את זה לפני שהם הופכים לחורים שחורים, שפשוט ממשיכים לרקוד, או שהם שני חורים שחורים רחוקים ששוקעים זה לכיוון השני לפני שהם נופלים למסלול.
עם תצפית זו של חור שחור מסתובב בכיוון ההפוך למסלולו, לאסטרונומים יש כעת עדויות לזוגיות של חורים שחורים לאחר שסיבוביהם נקבעו.
כפי שאתה יכול לדמיין, התרסקות החורים השחורים נחשבת לכמה מהאירועים החזקים ביותר של היקום, כאשר המיזוג הראשון שראה LIGO משחרר בשנייה האחרונה שלו הערכה משוערתפי 10 יותר אנרגיהכגלי כבידה מאשר כמות אנרגיית האור הנשפכת מכל כוכב ביקום.
ובכל זאת, במרחק של 1.3 מיליארד שנות אור, עד שאדוות אלו שטפו את כדור הארץ הם עיוותו את החלל במרחק של בערך פרוטון.
מיזוג החור השחור האחרון שזוהה היה קטן יותר ויותר מפי שניים מהמרחק, ועדיין ניתן לזיהוי. ולחשוב, LIGO רק מתחמם.
"גלאי ה-LIGO עדיין לא נמצאים במה שאנו מכנים 'רגישות עיצובית', כלומר פועלים במלוא הפוטנציאל שלהם", הסביר וורד.
שיפור הרגישות לתכנון יכול בסופו של דבר לאפשר לנו לעבור לחקר תופעות אסטרונומיות פחות אנרגטיות (אך עדיין ענקיות), כמו התנגשויות של כוכבי נויטרונים.
"ברגע Advanced LIGO מגיעה לרגישות העיצוב המלאה שלה, היא אמורה להיות מסוגלת לראות בינארימיזוגים לכ-650 מיליון שנות אור",סוזן סקוט, גם מה-ANU, הסביר ל-ScienceAlert.
אפילו זמזום הכבידה מכוכב נויטרונים יכול להיות תיאורטי ניתן לזיהוי ברגע ש-LIGO רגיש מספיק.
"אם לכוכבי נויטרונים יש עיוותים קטנים בקרום, או 'הרים' זעירים עליהם, אז כשהם מסתובבים, תצורת המסה המשתנה עם כל סיבוב עקב אסימטריות אלה תייצר זרם רציף של גלי כבידה", אומר סקוט.
עם מסת כוכב ארוז ברדיוס של כ-10 קילומטרים, ומאות סיבובים בשנייה, אפילו בליטה בגובה 10 סנטימטרים בלבד יכולה להספיק כדי לזרוק גלי כבידה ניתנים לזיהוי אל היקום.
כל אירוע חדש שזוהה נותן לפיסיקאים הזדמנות נוספת לבדוק את תורת היחסות הכללית.
היה סמוך ובטוח, בעקבות התצפית השלישית הזו, התיאוריה של איינשטיין עדיין חזקה, אבל אפילו ניצוץ של צרות בדייקנות התיאוריה עשויה לפתוח את הדרך לפיזיקה חדשה שעשויה להראות כיצד היא.
אין ספק קטןמצפה כוכבים כבר הוכיחו את ערכם, ואנו נשתמש בהם כדי לשמוע עוד מהיקום הרחק אל העתיד.
הממצאים פורסמו במכתבי סקירה פיזית.
