במאי 2023, זמן קצר לאחר ש-LIGO (Laser Interferometer Gravitational Wave Observatory) נדלקה מחדש לריצת התצפיות הרביעית שלה, היא זיהתה אות גלי כבידה מההתנגשות של עצם, ככל הנראה כוכב נויטרונים, עם חשד לחור שחור בעל מסה שהיא פי 2.5 עד 4.5 מזו של השמש שלנו.
אות זה, הנקרא GW230529, מסקרן את החוקרים מכיוון שמסת החור השחור המועמד נופלת בתוך מה שנקרא פער מסה בין כוכבי הנייטרונים הכבדים ביותר הידועים, שהם מעט יותר משתי מסות שמש, לבין החורים השחורים הקלים ביותר הידועים, שהם בערך חמש מסות שמש. בעוד שאות גל הכבידה לבדו אינו יכול לחשוף את הטבע האמיתי של עצם זה, גילוי עתידי של אירועים דומים, במיוחד אלה המלווים בפרצי אור, יכולים להחזיק את המפתח לתשובה לשאלה עד כמה חורים שחורים יכולים להיות קלים.
התמונה מציגה את ההתלכדות והתמזגות של חור שחור עם פער מסה נמוך יותר (משטח אפור כהה) עם כוכב נויטרונים (עיוות מאוד גאות על ידי כוח המשיכה של החור השחור). תמונת סטילס זו מסימולציית מיזוג מדגישה רק את מרכיבי הצפיפות הנמוכה יותר של כוכב הנייטרונים, הנעה בין 60 גרם לסנטימטר מעוקב (כחול כהה) ל-600 קילוגרם לסנטימטר מעוקב (לבן). צורתו מדגישה את העיוותים החזקים של החומר בצפיפות נמוכה של כוכב הנייטרונים. קרדיט תמונה: איבן מרקין, טים דיטריך (אוניברסיטת פוטסדם), האראלד פול פייפר, אלסנדרה בווננו (מכון מקס פלאנק לפיזיקה כבידה
"הממצא האחרון מדגים את היכולת המדעית המרשימה של רשת גלאי הכבידה, שהיא רגישה משמעותית מכפי שהייתה בריצת התצפית השלישית", אומרת ג'ן דריגרס (PhD '15), מדענית ראשית גילוי ב-LIGO Hanford בוושינגטון, אחד משני מתקנים, יחד עם LIGO Livingston בלואיזיאנה, המרכיבים את מצפה הכוכבים LIGO.
ליגו עשה היסטוריה ב-2015 לאחר ביצוע הגילוי הישיר הראשון של גלי כבידה בחלל. מאז, LIGO וגלאי השותף שלה באירופה, Virgo, זיהו כמעט 100 מיזוגים בין חורים שחורים, קומץ בין כוכבי נויטרונים, וכן מיזוגים בין כוכבי נויטרונים לחורים שחורים. הגלאי היפני KAGRA הצטרף לרשת גלי הכבידה בשנת 2019, וצוות המדענים המנתחים באופן קולקטיבי נתונים מכל שלושת הגלאים ידוע כשיתוף הפעולה LIGO–Virgo–KAGRA (LVK). מצפה הכוכבים של LIGO ממומנים על ידי הקרן הלאומית למדע (NSF), והם הגו, נבנו ומופעלים על ידי Caltech ו-MIT.
הממצא האחרון גם מצביע על כך שהתנגשויות הכוללות חורים שחורים קלים עשויים להיות נפוצים יותר ממה שסברו בעבר.
"הגילוי הזה, הראשון מבין התוצאות המרגשות שלנו מריצת התצפית הרביעית של LIGO–Virgo–KAGRA, מגלה שייתכן שיש שיעור גבוה יותר של התנגשויות דומות בין כוכבי נויטרונים לחורים שחורים במסה נמוכה ממה שחשבנו בעבר", אומר ג'ס מקאיבר. עוזר פרופסור באוניברסיטת קולומביה הבריטית, סגן דובר ה-LIGO Scientific Collaboration, ופוסט דוקטורט לשעבר ב-Caltech.
לפני אירוע GW230529, זוהה עוד אובייקט מסקרן מועמד אחד לפער המונים. באירוע זה, שהתקיים באוגוסט 2019 וידוע בשם GW190814, נמצא אובייקט קומפקטי של 2.6 מסות שמש כחלק מהתנגשות קוסמית, אך מדענים אינם בטוחים אם זה היה כוכב נויטרונים או חור שחור.
לאחר הפסקה לצורך תחזוקה ושדרוגים, ריצת התצפית הרביעית של הגלאים תתחדש ב-10 באפריל 2024, ותמשיך עד פברואר 2025.
נכתב על ידי וויטני קלווין
מקור: קלטק
