אסטרונומים המשתמשים במערך התזמון של MeerKAT Pulsar, ניסוי בינלאומי המשתמש בטלסקופ הרדיו MeerKAT בדרום אפריקה, חשפו עדויות נוספות לאותות של גלי כבידה שמקורם במיזוג חורים שחורים סופר-מסיביים.
מייליםet al. יצר את המפות המפורטות ביותר של גלי כבידה ברחבי היקום עד כה. קרדיט תמונה: קארל נוקס / אוזגרב / אוניברסיטת סווינבורן לטכנולוגיה / מצפה הכוכבים של דרום אפריקה לאסטרונומיה של הרדיו.
"המחקר שלנו פותח מסלולים חדשים להבנת היקום שבו אנו חיים", אמר ד"ר מאט מיילס, אסטרונום במרכז המצוינות של ARC לגילוי גלי כבידה (OzGRAv) ובאוניברסיטת סווינבורן לטכנולוגיה.
"לימוד הרקע מאפשר לנו להתכוונן להדים של אירועים קוסמיים על פני מיליארדי שנים. הוא חושף כיצד גלקסיות, והיקום עצמו, התפתחו עם הזמן."
מערך תזמון הפולסר של MeerKAT צופה בפולסרים - כוכבי נויטרונים מסתובבים במהירות - ומתזמן אותם לדיוק ננו-שניות.
פולסרים משמשים כשעונים טבעיים, והפולסים היציבים שלהם מאפשרים למדענים לזהות שינויים זעירים הנגרמים מגלי כבידה חולפים.
גלאי זה בקנה מידה גלקטי סיפק הזדמנות למפות גלי כבידה על פני השמים, חושף דפוסים וחוזקות המאתגרים הנחות קודמות.
"לעתים קרובות מניחים שרקע גלי הכבידה יתפזר באופן אחיד על פני השמים", אמרה רוינה נתן, אסטרונומית באוניברסיטת אוזגרב ומונאש.
"הטלסקופ בגודל גלקטי שנוצר על ידי מערך התזמון הפולסר של MeerKAT אפשר לנו למפות את המבנה של האות הזה בדיוק חסר תקדים, מה שעשוי לחשוף תובנות לגבי מקורו."
האסטרונומים חשפו עדויות נוספות לאותות של גלי כבידה שמקורם במיזוג חורים שחורים סופר-מסיביים, לכידת אות חזק יותר מניסויים עולמיים דומים, ובשליש מהזמן בלבד.
"מה שאנחנו רואים מרמז על יקום הרבה יותר דינמי ופעיל ממה שציפינו", אמר ד"ר מיילס.
"אנחנו יודעים שחורים שחורים סופר-מסיביים נמצאים שם בחוץ מתמזגים, אבל עכשיו אנחנו מתחילים לשאול: איפה הם, וכמה יש בחוץ?"
באמצעות מערך תזמון הפולסר, החוקרים בנו מפת גלי כבידה מפורטת ביותר, תוך שיפור בשיטות הקיימות.
המפה הזו חשפה אנומליה מסקרנת - נקודה חמה בלתי צפויה באות המעידה על הטיית כיוונית אפשרית.
"הנוכחות של נקודה חמה יכולה לרמז על מקור גל כבידה מובהק, כמו זוג חורים שחורים פי מיליארדים מהמסה של השמש שלנו", אמר נתן.
"התבוננות בפריסה ובתבניות של גלי כבידה מראה לנו כיצד היקום שלנו קיים היום ומכיל אותות עוד מהמפץ הגדול".
"יש עוד עבודה לעשות כדי לקבוע את המשמעות של הנקודה החמה שמצאנו, אבל זה צעד מרגש קדימה עבור התחום שלנו."
"ממצאים אלה פותחים שאלות מרגשות לגבי היווצרותם של חורים שחורים עצומים וההיסטוריה המוקדמת של היקום."
"ניטור נוסף עם מערך MeerKAT יחדד את מפות גלי הכבידה הללו, ועלול לחשוף תופעות קוסמיות חדשות."
"למחקר יש גם השלכות רחבות, ומציע נתונים שעשויים לסייע למדענים בינלאומיים בחקירת המקורות וההתפתחות של חורים שחורים סופר-מסיביים, היווצרות מבני גלקסיות, ואפילו רמזים לאירועי היקום המוקדמים".
התוצאות פורסמו בשלושה מאמרים ב-הודעות חודשיות של החברה המלכותית לאסטרונומיה.
_____
מתיו מיילסet al. 2024. מערך תזמון הפולסר של MeerKAT: שחרור הנתונים של 4.5 שנים והרעש והאותות הסטוכסטיים של אוכלוסיית הפולסר של אלפית השנייה.MNRAS, בעיתונות; doi: 10.1093/mnras/stae2572
מתיו מיילסet al. 2024. מערך תזמון הפולסר של MeerKAT: החיפוש הראשון אחר גלי כבידה עם טלסקופ הרדיו MeerKAT.MNRAS, בעיתונות; doi: 10.1093/mnras/stae2571
קתרין גרונטאלet al. 2024. מערך התזמון של MeerKAT Pulsar: מפות של שמי גלי הכבידה עם פרסום הנתונים ל-4.5 שנים.MNRAS, בעיתונות; doi: 10.1093/mnras/stae2573
