מדענים עשו היסטוריה על ידי זיהוי כבידהגלים בפעם השנייה השבוע, לאחר קליטת הרעידות הקטנטנות המתפתלות החוצה דרך החלל מאהתנגשות לפני 1.4 מיליארד שנים.
אבל כאילו זה לא מספיק מדהים, עכשיו פיזיקאים חושבים שאולי מצאנו בטעות משהו עצום באותה מידה באותו זמן....
חומר אפל מוערךמהווים כ-26 אחוזיםשל המסה והאנרגיה ביקום הנצפה. אבל למרות שאנחנו יכולים לזהות את כוח הכבידה שמפעיל סוג חומר מסתורי זה, לא נראה שהוא מוציא שום צורה של אור או קרינה שאנחנו יכולים לקלוט - ומכאן ה'חושך'.
אבל האם זה עתה גילינו ראיות לכך בפעם הראשונה? לאחר ניתוח האותות שנקלטו על ידי מצפה המשיכה של גלי הכבידה בלייזר (LIGO) ב-26 בדצמבר 2015 - והוכרז לציבור השבוע- צוות חוקרים מארה"ב העלה את ההשערה שצמד זה של- או חורים שחורים בינאריים - עשויים להיות למעשה חומר אפל.
"אנו רואים את האפשרות שהחור השחור הבינארי שזוהה על ידי LIGO עשוי להיות חתימה של חומר אפל", החוקרים מאוניברסיטת ג'ונס הופקינסכתב במכתבי סקירה פיזית.
הרעיון הזה אולי נשמע קצת בחוץ, אבל הם לא הראשונים שהעלו את ההצעה הזו. רק בחודש שעבר, אמדען נאס"א פרסם מאמרמה שמציע שחורים שחורים ראשוניים - החורים השחורים שהופיעו בתוך שבריר שנייה מיום הולדת היקום - עשויים להיות למעשה ה'חומר האפל' שאנו יכולים לחוש אך לא לראות ביקום סביבנו.
כדי לשים את זה בהקשר, במשך עשרות שנים, מדענים הניחו שחומר אפל חייב להיות סוג של מסתוריחלקיקים או אקסונים בעלי מסה גבוההשאנחנו יכולים להרגיש אבל לא לראות, מוסתרים בתוך היקום.
אבל השתפרנו הרבה יותר בזיהוי חלקיקים מסתוריים בשנים האחרונות, במיוחד הודות להתקדמות עם מאיץ ההדרונים הגדול, ובכל זאת ניסוי אחר ניסוי לא הראה שום סימן לחלקיקי החומר האפל ההיפותטיים הללו.
במקום זאת, מדענים מתחילים כעת להסתכל אחורה לפיזור הבלתי אחיד של המסה ביקום המוקדם - שתמיד הניחו כי הוא תוצאה של חלקיקי חומר אפל - ולשקול את האפשרות שאולי זה נגרם על ידי חורים שחורים ראשוניים.
"מחקרים אלה מספקים תוצאות רגישות יותר ויותר, ומכווצים לאט לאט את קופסת הפרמטרים שבה יכולים להסתתר חלקיקי חומר אפל."אמר החוקר הראשי של המאמר של החודש שעבר, אלכסנדר קשלינסקי. "הכישלון למצוא אותם הוביל לעניין מחודש במחקר עד כמה חורים שחורים ראשוניים - חורים שחורים שנוצרו בשבריר השניה הראשון של היקום - יכולים לעבוד כחומר אפל."
עד כה, המחקר מצביע על כך שחורים שחורים ראשוניים יכולים להתאים היטב לחומר אפל. אבל מה הקשר של LIGO לכל זה?
ובכן, המסה של חור שחור נמדדת במונחים של כפולות של השמש שלנו, ומה-זוהה, חוקרים חישבו ששני החורים השחורים שהתמזגו היו 36 ו-29 מסות שמש.
זה גדול - כל כך גדול למעשה שזה לא מתאים להבנה שלנו של רגילחורים שחורים מהממים, שנוצרים כאשר כוכבים קורסים. אבל הם גם לא מספיק גדולים כדי להתאים לתחזיות לגבי גודלם של חורים שחורים סופר-מאסיביים במרכז הגלקסיות.
עם זאת, הם תואמים את הציפיות של חורים שחורים ראשוניים, מה שהוביל חוקרים לשקול את האפשרות שהחורים השחורים המוקדמים האלה הם מה ש-LIGO זיהה שמתנפצים זה בזה. ובאופן מעניין, החורים השחורים שנמדדו תואמים גם לתחזיות ההמוניות לחומר אפל - מה שמספק ראיות טנטטיביות מאוד לכך שחורים שחורים ראשוניים יכולים להיות מועמדים לחומר אפל.
חורים שחורים ראשוניים שונים מחורים שחורים כוכביים, לא רק בגלל גילם, אלא בגלל שהם נוצרו מהתמוטטות של כתמי גזים גדולים במהלך לידת היקום. קיומם מעולם לא אושש, אבל מכל מה שאנו יודעים, הם יכולים להסביר את ההשפעות של מה שאנו חושבים עליו כחומר אפל.
צוות ג'ונס הופקינס לקח את הדברים צעד אחד קדימה וכעת חישבו - בהתבסס על גודלם וצורתם - באיזו תדירות החורים השחורים הקדמוניים הללו יווצרו זוגות בינאריים, ובסופו של דבר יתנגשו. והתוצאות שלהם מצביעות על כך שסביר שמה ש-LIGO קלט היה אכן מיזוג חור שחור ראשוני.
עדיין אפשר לומר שחורים שחורים ראשוניים הם חומר אפל, אבל העדויות מתגברות לאט, ותצפיות עתידיות של גלי כבידה יהיו קריטיות כדי לגלות יותר.
"אנחנו לא מציעים שזה החומר האפל",אמר אחד החוקרים, מארק קמיונקובסקי. "אנחנו לא מתכוונים להמר על הבית. זה טיעון סביר".
אבל הוא כן הוסיף שלרעיון יש "קיבל הרבה פוטנציאל".
"[הרעיון] שגילוי גלי כבידה יכול להיות קשור לחומר אפל" ריגש את קהילת האסטרופיזיקה,הוסיף אחד החוקרים, אלי ד' קובץ.
אנחנו נשארים סקפטיים לעת עתה, מכיוון שלמדענים כבר היה עניין אפל אחד'אזעקת שווא' השנה, וזה היה מהרהופרכה- ונראה שאנחנו הרבה יותר טובים בחיסול מועמדים לחומר אפל מאשר בביסוסם. אבל זו בהחלט השערה שנעקוב אחריה מקרוב בחודשים הבאים.
קרדיט תמונה:S. Ossokine ו-A. Buonanno, מכון מקס פלאנק לפיסיקת כבידה, והפרויקט Simulating eXtreme Spacetime (SXS). ויזואליזציה מדעית מאת T. Dietrich ור. האס, מכון מקס פלנק לפיזיקת כבידה.
