גלי כבידה

מתוך ויקיפדיה, האנציקלופדיה החופשית
קפיצה אל: ניווט, חיפוש
המחשה דו-ממדית של גלי כבידה מתפשטים במרחב-זמן כתוצאה ממערכת כוכבים בינארית

גלי כבידה, או "קרינת כבידה" (באנגלית: Gravitational Radiation)‏[1] הם עיקומים מחזוריים במרחב ובזמן עצמם שתורת היחסות הכללית של אלברט איינשטיין צופה את קיומם.

על פי תורה זו, גלי כבידה נוצרים על ידי שינויים מחזוריים בשדה הכבידה. דוגמה אופיינית למערכת שצפוי כי תייצר גלי כבידה היא מערכת בינארית של כוכבים (או מערכות מורכבות יותר, אפילו גלקסיות), אשר סובבים סביב מרכז המסה של המערכת.

למרות העוצמה החלשה יחסית הצפויה להיות לגלי כבידה על פי תורת היחסות הכללית, צופה תורה זו כי צמדי כוכבים במערכת בינארית, כגון צמד של חור שחור ושמש, כוכבי נייטרונים או ננסים לבנים, ייצרו תוך כדי הקפתם ההדדית קרינת כבידה חזקה דיה כך שעל אף מרחקם הגדול ממערכת השמש שלנו, ניתן יהיה למדוד אותה בסביבת כדור הארץ, באופן ישיר, באמצעים טכנולוגיים מתאימים.

בפברואר 2016 הכריזו מדענים אמריקאים כי גילו ראיות מבוססות לקיומם של גלי כבידה ביקום.‏[2]

פרויקטים לחיפוש עדות על גלי כבידה באמצעות מדידה ישירה[עריכת קוד מקור | עריכה]

אינטרפרומטריה אטומית למציאת קרינת כבידה, NASA.

LIGO[עריכת קוד מקור | עריכה]

Postscript-viewer-shaded.png ערך מורחב – LIGO

LIGO (ראשי תיבות של Laser Interferometer Gravitational-Wave Observatory) הוא פרויקט משותף של המכון הטכנולוגי של קליפורניה, המכון הטכנולוגי של מסצ'וסטס ועוד אוניברסיטאות רבות, הוא הפרויקט היקר ביותר של הקרן הלאומית למדע (נכון לשנת 2002, עם השקעה של כ 365 מיליון דולר). מטרתו למדוד גלי כבידה באופן ישיר. צמד גלאי הענק ששימש בפרויקט בין השנים 2002-2010 פורק לאחר שלא גילה סימן לקיומם של גלי כבידה.

צמד של גלאים רגישים יותר (Advanced LIGO) הופעל בספטמבר 2015‏[3]. ב-11 בפברואר 2016 הכריזו ראשי התוכנית כי עמדו במשימתם וגילו את גלי הכבידה.‏[4]

eLISA[עריכת קוד מקור | עריכה]

בפרויקט LISA המקורי‏[5] (ראשי תיבות של  Laser Interferometer Space Antenna) שהיה משותף לNASA ולסוכנות החלל האירופית תוכננה הצבת אינטרפרומטר חללי במערך שהיה אמור להיות מורכב משלוש חלליות נושאות לייזרים וגלאים, במבנה משולש כשהמרחק ביניהן 5 מיליון ק"מ לשם יצירת אינטרפרומטר ענק שאורך זרועותיו בהתאם. הפרויקט בוטל עם הודעתה של NASA באפריל 2011 על פרישתה מהפרויקט מסיבות תקציביות. עקב כך נערכה סוכנות החלל האירופית לפרויקט חדש וצנוע יותר המכונה eLISA (ראשי תיבות של Evolved Laser Interferometer Space Antenna) ושהשלמתו מתוכננת לשנת 2034.

Einstein@Home[עריכת קוד מקור | עריכה]

פרויקט Einstein@Home משתמש בטכנולוגיית חישוב מבוזר קהילתי בשם (Berkeley Open Infrastructure for Network Computing (BOINC. הפרויקט מחפש גלי כבידה שמקורם בפולסרים באמצעות סקירת מידע שנאסף בעבר בפרויקט LIGO.

עדויות עקיפות לקיומם של גלי כבידה[עריכת קוד מקור | עריכה]

עדות בלתי ישירה לקיומם של גלי כבידה התקבלה מתוך זיהוי עליה בתדירות הסיבוב של צמד כוכבי נייטרונים, דבר היכול להעיד על מערכת המאבדת אנרגיה באמצעות פליטתה כגלי כבידה‏[6].

במרץ 2014 פורסמו תוצאות מדידות של הטלסקופ BICEP (אנ') העשויות להצביע בעקיפין על קיומם של גלי כבידה בשלב התפיחה של המפץ הגדול[7]. אחר בדיקה מחודשת של התוצאות פורסם באוקטובר 2014 כי ככל הנראה נפלו טעויות בהערכת הממצאים, וכי לא ניתן לייחס למדידות אלו את קיומם של גלי כבידה בשלב התפיחה של המפץ הגדול. הבהרה של מהות הממצאים התפרסמה על ידי צוות לוויין החלל האירופאי Planck באוקטובר 2014‏[8].

גילוי גלי כבידה[עריכת קוד מקור | עריכה]

גילוי גלי הכבידה על ידי צוות LIGO, רישום בגלאי בליוינגסטון, לואיזיאנה (מימין), והאות שנקלט בהנפורד, וושינגטון (משמאל), בהשוואה לניבוי התאורטי
Postscript-viewer-shaded.png ערך מורחב – תגלית גלי הכבידה

ב-11 בפברואר 2016, הודיע צוות פרויקט LIGO כי הם איתרו סיגנל של גלי כבידה. הסיגנל נקלט ב-14 בספטמבר 2015, בשעה 10:51 UTC. גלי הכבידה היו תוצאה של התנגשות של שני חורים שחורים, שכל אחד מהם בעל מסה של כ-30 מסות שמש, וקוטר של כ-150 ק"מ. הגופים הללו הקיפו מרכז מסה משותף (בדומה לפולסר בינארי), אולם במקרה הזה הם התקרבו זה לזה עד שהתאחדו לחור שחור אחד‏[9].

קישורים חיצוניים[עריכת קוד מקור | עריכה]

הערות שוליים[עריכת קוד מקור | עריכה]

  1. ^ נקראים קרינת כבידה מכיוון שגלי הכבידה אינם גלים במובן הרגיל. היות שגלים מוגדרים כהפרעה הנעה בתוך המרחב ואילו גלי כבידה או קרינת הכבידה היא הפרעה במרחב עצמו
  2. ^ עידו אפרתי, מדענים הצליחו להוכיח את קיומם של גלי כבידה ביקום, באתר הארץ, 11 בפברואר 2016
  3. ^ האתר הרשמי של LIGO
  4. ^ כרמית ספיר ויץ, רויטרס, ‏אישוש לתיאוריה של איינשטיין: מדענים זיהו גלי כבידה בתגלית מדעית דרמטית, באתר מעריב השבוע, 11 בפברואר 2016.
  5. ^ דף הפרויקט של LISA באתר NASA
  6. ^ פולסר בינאריPSR B1913+16
  7. ^ אבי בליזובסקי, ‏כיצד פועל הטלסקופ בקוטב הדרומי שגילה את גלי הכבידה שנוצרו במפץ הגדול?, באתר "הידען", 18 במרץ 2014
  8. ^ גילוי גלי הכבידה שהתפרסם במרץ 2014 ככל הנראה טעות מדידה
  9. ^ Observation of Gravitational Waves from a Binary Black Hole Merger מאת B. P. Abbott ועוד רבים מצוות LIGO וVIRGO, מאמר בPhysical Review Letters, מתאריך 11 בפברואר 2016