חוקרים רוצים להשתמש בגלי כבידה כדי ללמוד על החומר האפל

כאשר שני עצמים מסיביים מספיק מתנגשים - למשל כאשר שני חורים שחורים מתמזגים - הכוחות יכולים למעשה לכופף את המרחב-זמן, וליצור אדוות הנקראות גלי כבידה. גלי כבידה אלו ניתנים לזיהוי אפילו ממרחק של מיליוני שנות אור, מה שהופך אותם לדרך ללמוד על אירועים רחוקים ודרמטיים בחלקים רחוקים של היקום. ועכשיו, צוות של אסטרונומים המציא שיטה לשימוש בגלי כבידה כדי לחקור את התופעה המסתורית של החומר האפל.

הרעיון של המחקר היה ליצור מודלים ממוחשבים שונים של איך ייראו גלי כבידה ממיזוג חורים שחורים ביקומים עם סוגים שונים של חומר אפל. על ידי השוואת המודלים למה שנראה בעולם האמיתי, נוכל ללמוד יותר על איזה סוג של חומר אפל הוא הסביר ביותר.

התפיסה של האמן מראה שני חורים שחורים מתמזגים דומים לאלו שזוהו על ידי LIGO.
התפיסה של האמן מראה שני חורים שחורים מתמזגים דומים לאלו שזוהו על ידי LIGO. החורים השחורים מסתובבים בצורה לא מיושרת, מה שאומר שיש להם כיוונים שונים ביחס לתנועת המסלול הכוללת של הזוג. LIGO מצא רמזים שלפחות חור שחור אחד במערכת בשם GW170104 לא היה מיושר עם תנועת המסלול שלו לפני שהתמזג עם בן זוגו.LIGO/Caltech/MIT

מדענים יודעים שחומר אפל לא יוצר אינטראקציה עם אור, אבל יש אנשים שחושבים שהוא יכול לקיים אינטראקציה עם סוג של חלקיק הנקרא נייטרינו. המשמעות היא שהתנגשויות ניטרינו עשויות למנוע היווצרות של חומר אפל לתוך המבנים שהם הבסיס לגלקסיות, כך שחלקיקים אלה יכולים לעצור את היווצרות הגלקסיות. אם נוכל למצוא את הגלקסיות ה"חסרות" הללו, זה יתמוך ברעיון שחומר אפל יכול להיות מושפע מנייטרינו.

קָשׁוּר

  • כיצד לצפות בשיגור טלסקופ החומר האפל אוקלידס בשבת זו
  • למידת מכונה משמשת לחדד את התמונה הראשונה של חור שחור
  • תמונת האבל בעלת קורי העכביש המפחידה עוזרת לחקור חומר אפל

עם זאת, קשה לראות גלקסיה שלא נוצרה. זו הסיבה שהחוקרים מציעים להשתמש בגלי כבידה שנוצרו במיזוג חורים שחורים כמדד במקום זאת. עם פחות גלקסיות יש פחות מיזוגים, ולכן פחות גלי כבידה.

סרטונים מומלצים

סימולציות מראות שזו יכולה להיות שיטה יעילה ללמידה על חומר אפל. גלאי גלי כבידה נוכחיים אינם חזקים מספיק כדי לזהות את ההשפעות הקטנות הללו, אך ניתן להשתמש בדור הבא של מכשירים למטרה זו.

"חומר אפל נשאר אחת התעלומות המתמשכות בהבנתנו את היקום", אמר אחד החוקרים, סוונאק בוזה מאוניברסיטת דורהאם, ב- הַצהָרָה. "משמעות הדבר היא שחשוב במיוחד להמשיך ולזהות דרכים חדשות לחקור מודלים של חומר אפל, תוך שילוב של בדיקות קיימות וחדשות כאחד כדי לבדוק את תחזיות המודל במלואן. אסטרונומיה של גלי כבידה מציעה מסלול להבין טוב יותר לא רק את החומר האפל, אלא את היווצרותן והתפתחותן של גלקסיות באופן כללי יותר."

המחקר היה הוצג במפגש הלאומי לאסטרונומיה 2023 ב-5 ביולי.

המלצות עורכים

  • משימת אוקלידס יוצאת לדרך כדי לחקור את מסתורי החומר האפל
  • חור שחור סופר מסיבי פולט סילון חומר בתמונה ראשונה מסוגה
  • מסוק המצאה עוזר לחוקרים ללמוד על אבק על מאדים
  • אסטרונומים רוצים את עזרתכם לזהות חורים שחורים נסתרים
  • מחקר מאשר מסה עצומה של חור שחור סופר מסיבי במרכז הגלקסיה

שדרג את אורח החיים שלךמגמות דיגיטליות עוזרות לקוראים לעקוב אחר עולם הטכנולוגיה המהיר עם כל החדשות האחרונות, ביקורות מהנות על מוצרים, מאמרי מערכת מעוררי תובנות והצצות מיוחדות במינן.