מדענים לזהות עוד סבב של גלי כבידה

העולם היה המום כאשר מדענים ב לייזר אינטרפרומטר gravitational-Wave Observatory (LIGO) הודיעה בחודש פברואר הם סוף סוף זיהה גלי כבידה, פתרון חקירה בת מאה שנה שהחלה עם אלברט איינשטיין.

ובכן, החזק את הקתות שלך - הכוכבים LIGO עשו את זה שוב. חודשים ספורים לאחר שערכו את המדידות של אותות הגל הכבידים הראשונים, כליו של ליגו הצליחו לזהות את גלי הכבידה בפעם השנייה - שוב תוצאה של זוג חורים שחורים המתנגשים זה בזה - בחג המולד האחרון. הממצאים פורסמו בגיליון האחרון של סקירה פיזית מכתבים.

במסיבת עיתונאים שנערכה על ידי האגודה האמריקנית לאסטרונומיה בסן דייגו, גבריאלה גונזלס, דוברת שיתוף הפעולה המדעי LIGO (LSCO), שיבחה בהתלהבות את יכולתם של גלאי LIGO - שעדיין אינם פועלים במלואם - אותות חלשים. "למרות היותם זעירים כל כך, מכשירי LIGO אלה על כדור הארץ זיהו בבירור את גלי הכבידה האלה", אמרה. "עם זאת, אנחנו יכולים להגיד לך עכשיו, עידן של אסטרונומיה גל כבידה רק החלה."

מדענים אחרים של LIGO הדהדו את ההנאה וההפתעה של גונזלס - לאחר שגילו זוג נוסף של חורים שחורים בינאריים בתוך שנה אחת.

"מעולם לא הייתי מנחש שתהיה לנו המזל שיש לנו, לא רק אחת, אלא שתי הבחנות בינאריות של חור שחור ביניארי בחודשים הראשונים של התצפיות", אמר צ'אד האנה, אסטרופיסיקאי באוניברסיטת פן סטייט המזוהה עם LIGO, במהדורת חדשות PSU.

גלי כבידה מכונים לעתים קרובות אדווה במרחב-זמן הנגרמת על ידי נוכחות של מסה. הם לא בהכרח לעשות דבר, אבל הם אינדיקטור חשוב כי כוח הכבידה, טוב, קיים. גלי הכבידה נושאים מידע על מהות הכובד, מדוע וכיצד מסות גדולות יותר מטילות השפעות כבידה על ההמונים הקטנים יותר, ועוד.

האות דצמבר היה תוצאה של זוג חורים שחורים ארבע עשרה, שמונה פעמים את מסה של השמש, בהתאמה, מתנגשים אחד לתוך השני כדי ליצור חור שחור אחד מסיבי על פי 21 מסה של השמש כל זה קורה 1.4 מיליארד דולר לפני שנים. זהו אירוע קטן בהרבה מהמיזוג הראשון של החור השחור שנצפה בחודש ספטמבר, המהווה זוג חורים שחורים 29 ו -36 פעמים יותר מסיבי מהשמש, בהתאמה, וגוזל יותר אנרגיה מכל כוכבי היקום - אבל זה לא שלילי בכלל.

למעשה, התבוננות בגלי כבידה המיוצרים על ידי אירוע שמימי חלש יותר היא התפתחות מעודדת למדי. אם המדענים מקווים ללמוד גלים כבדים יותר, הם ירצו לעשות כמה שיותר מדידות, מכל מיני תופעות קוסמיות. עבור מכשירים של LIGO להרים על משהו פחות מסיבי הוא צעד חזק קדימה.

זה מאוד משמעותי כי אלה חורים שחורים היו הרבה פחות מסיבי מאשר אלה שנצפו בזיהוי הראשון, אמר גונזאלס במהדורה שפורסמה על ידי MIT. "בגלל ההמונים הקלים שלהם בהשוואה לאיתור הראשון, הם השקיעו זמן רב יותר - כשנייה אחת - בלהקה הרגישה של הגלאים. זוהי התחלה מבטיחה למיפוי אוכלוסיות החורים השחורים ביקום שלנו ".

בוועידת AAS, אישר דיוויד רייטז, מנכ"ל פרויקט LIGO, תוכניות להגדלת רגישות הגלאים ב -15% ל -25% לפני הריצה הבאה. "העתיד הולך להיות מלא של מיזוגים חור שחור בינארי עבור LIGO," הוא אמר. "אנחנו הולכים לראות הרבה יותר של אלה." הוא גם רמז על LIGO של חיפוש אחר אירועים מלבד בינארי חור שחור מיזוגים; התנגשות כוכבי נויטרונים בינאריים, אמר, עלולה להתגלות בקרוב.

התוצאות מציעות גם מיזוגים חור שחור הם הרבה יותר נפוצים מאשר מדענים האמין בתחילה.

גלי כבידה הם ultra קשה למדוד בגלל עד כמה הם חלשים. מדענים מודדים גלים כבדים באמצעות מכשיר המכונה אינטרפרומטר, אשר מייצר למעשה לייזר מיוחדים לרוץ על פני מרחקים גדולים מאוד, כי הוא רגיש מספיק כדי לזהות את נוכחותם של אותות אלה נעים.

LIGO משתמש בשני interferometers שונים (אחד בליווינגסטון, לואיזיאנה, ואחד בהנפורד, וושינגטון) כדרך למדוד את הגלים ולוודא כי האות הוא גל כבידה ולא רק סטייה הנגרמת על ידי תנועה גיאולוגית מקומית או גורמים אחרים.

למרות ש- LIGO פועלת מאז 2002, הסיבה שאנחנו מתחילים למצוא למעשה גלי כבידה היא הודות לשדרוג משמעותי הן של אינטרפרומטרים (בנוסף לאינטרפרומטר בתולה באיטליה) שעברה בשנה שעברה. למעשה, האותות הראשונים נמצאו רק ימים לאחר שדרוגים הושלמו. למותר לציין, כי שיפוצים אלה תמיד עולה על הציפיות.

בהתייחסו לפרויקטים העתידיים של ליגו, דנה רייטז בתכנון בניית גלאי נוסף בהודו. "אנו מקווים, יהיו לנו חמישה גלאים הולך לעשור הבא", הוא אמר, גם בהתייחסו גלאי הנפורד ו ליווינגסטון, בתולה של איטליה, ו KAGRA, הנמצא כעת בבנייה ביפן; הוא קיווה כי לאחר גלאים נוספים יאפשר לחוקרים לא רק לטאטא את השביל גדול של השמים עבור אירועי גל כבידה אלא גם טוב יותר אתר אותם, בתהליך דומה טריאנגולציה.

הממצאים החדשים אינם רק מערך נתונים נוסף לקטלוג ההולך וגדל של נתוני גל כבידה. מדענים מצפים לרתום את המספרים כחלק ממאמץ ליצור תחזיות לגבי סוגי האירועים שיניבו גלים כבדים מדידים, שבהם התרחשו אירועים אלו, ומתי לצפות לגלי כבידה אלה להגיע לכדור הארץ.

"אנחנו בהחלט הולכים לראות הרבה יותר חורים שחורים, אני מקווה שנוטרונים בינאריים, ואם יהיה לנו מזל, סופרנובה", אמרה רייטז בכנס AAS. "אסטרונומיה גל כבידה היא אמיתית. היו כאן."