התחזית מ-1989 שהתממשה וההתגייסות המהירה של אסטרופיזיקאים לצפות במקור גלי הכבידה גם בגלאים אחרים

פרופ’ צבי פירן מהאוניברסיטה העברית שחזה מה עשוי לקרות בעת התנגשות שני כוכבי ניוטרון ופרופ’ דובי פונזננסקי מאוניברסיטת תל אביב, המייצג את האסטרונומים הנסיניים מתראיינים לאתר הידען בעקבות הגילוי המשולב של גלי כבידה קרינת גאמא וקרינה אלקטרומגנטית בו זמנית מאותו אירוע

האירוע שבו התנגשו שני כוכבי ניוטרון שגלי הכבידה שלו הגיעו לכדור הארץ ב-17 באוגוסט 2017 הוא אירוע מכונן בתחום האסטרופיזיקה. כזכור, שני הגלאים של פרויקט אמריקאי המכונה LIGO וגלאי אירופי בשם Virgo קלטו גלי כבידה מאירוע של התמזגות שני כוכבי נויטרונים אי-שם ביקום, ובמקביל נצפה הפיצוץ האדיר בעזרת מגוון גדול של טלסקופים על כדור הארץ ובחלל.

הוא מעניין גם את האסטרופיזיקאים התיאורטיקנים וגם כמובן את הנסיינים – אלו שיושבים על הפלט של המכשירים הצופים באירוע – החל מגלאי הענק LIGO ו-VIRGO שגילו את גלי הכבידה ואיתרו את הגלקסיה שממנה הגיעו, ועד לטלסקופי חלל וכמובן כל טלסקופ קרקעי שיכול היה לצפות בימים הבאים במקור האירוע.

לא מעט חוקרים ישראלים השתתפו במאמץ העולמי. הפרופסורים דן מעוז אהוד נקר דובי פוזננסקי ויאיר הרכבי מאוניברסיטת תל אביב, הפרופסורים אסף שטרנברג וצבי פירן מהאוניברסיטה העברית, וכן פרופ’ אבישי גל-ים וערן אופק במכון ויצמן ורבים אחרים.
פירן ונקר עוסקים מכיוונים שונים בהיבטים התיאורטיים של התופעה, מעוז פוזננסקי והרכבי עוסקים בעיבוד תצפיות בתחום הנראה, שטרנברג חוקר את האירוע בתחום קרינת הרדיו.

המגוון הזה מעיד על המגוון הכללי של אסטרופיזיקאים ברחבי העולם שנטלו חלק במאמץ לצפות באירוע בכל הגלאים האפשריים.

פרופ’ פירן חזה במאמר שכתב עם שותפים ואשר התפרסם בכתב העת נייצ’ר בשנת 1989, הוא צפה את סדר האירועים ואיזה סוג של קרינה יגיע לכדור הארץ בעקבותיה ובאיזו מהירות, וכן חזה מקור היסודות הכבדים ביקום בין היתר באירועים בהם מעורבים כוכבי ניוטרון.

“במאמר ב-1989 בנייצ’ר הצענו אני ועוד מספר חוקרים כי בהתנגשויות של כוכבי ניוטרונים נוצרים בנוסף לגלי הכבידה גם גלי גמא ומתכות נדירות ואכן זה מה שהתגלה לאחר שצפו בגלי הכבידה ולאחר מכן בהבזק קרינת הגמא ולבסוף בקרינה אופטית ואינפרה-אדומה שהגיעה במשך שבועות מכל היסודות הכבדים שנזרקו לחלל.”
“בשלבים האחרונים של האירוע הנוכחי הייתי מעורב בשלוש קבוצות שונות שביצעו תצפיות על המערכת הזו, גם בתחום הרדיו וגם באור הנראה. שניים מהמאמרים התפרסמו בכתב העת SCIENCE והשלישי ב-Nature . בנוסף לכך, מיד לאחר פרסום עשרות המאמרים שלחתי יחד עם קבוצת חוקרים מאוניברסיטת תל אביב ובראשם פרופ’ נקר שני מאמרים תאורטיים שנותנים הסבר מפורט מה אנחנו חושבים בדיוק שקרה. אמנם חזינו את המאורע לפני 29 שנה אבל בכל זאת יש קצת הבדלים. הסברנו את ההבדלים בין התצפיות למה התחזית, ההסברנו מדוע קרינת הגמא היתה קצת יותר חלשה ממה שצפו ומדוע קרינת האור הנראה היתה קצת יותר חזקה בימים הראשונים, גם פה יש קוריוז מעניין כי במאי השנה, מספר חודשים לפני האירוע, פרסמו אהוד נקר וסטודנט שלו אור גוטליב פרסמנו מאמר שהתקבל לפרסום לפני התגלית שמסביר שיהיו אירועים חלשים מהפיצוצים הרגילים וזה בדיוק מה שחזו הפעם.”
“באירוע הנוכחי היו שלושה מרכיבים שכל אחד מהם בא משדה מחקר אחר באסטרופיזיקה. גלי הכבידה העידו שהיה שם מיזוג של שני כוכבי ניוטרונים ושכנראה נוצר בתהליך המיזוג חור שחור. ההבזק של קרינת הגאמא העיד שהמיזוג של שני כוכבי ניוטרונים פלט לחלל החיצון סילונים של חומר שנע במהירות הקרובה למהירות האור. לעומת זאת האור הנראה והקרינה האינפרה אדומה שבאו לאחר מכן הראו לנו שאנו רואים את החומרים הכבדים שנזרקו לחלל החיצון. הצענו שמקור היסודות הכבדים ביקום הוא בהתנגשויות כאלה ובאמת האור הנראה ובייחוד האור האינפרה אדום שבא כ-4-5 ימים אחרי הפיצוץ הראו שנוצרו שם חומרים כבדים המאופיינים באטימות גבוהה. במילים אחרות, יש שלושה חלקים של הפאזל שכל אחד מעיד על תוצאות אחרות של ההתנגשות.”

פרופ’ דובי פונזננסקי התראיין אף הוא לאתר הידען בעקבות גל הפרסומים המדעיים סביב האירוע. “אני מתרגש מההיבט הסוציולוגי סביב האירוע, היה טוב לראות את ההתגייסות של הקהילה האסטרופיזיקאית – כל טלסקופ שאפשר היה להפנות אותו לכיוון הכללי ומאמץ של אלפי אנשים מעשרות קבוצות מסביב לעולם. בזכות המאמץ הזה למדנו המון דברים חדשים. אצטרך להעביר את השבועות הקרובים רק ממה שהתפרסם השבוע. מעולם לא היה שחרור מאסיבי של מספר כזה של מאמרים בהיקף גדול ביום אחד, חסר תקדים במדע, ניתן אפילו לומר שזה חלק מהעידן החדש במדע.

“הדבר המרכזי שלמדנו מהאירוע הזה הוא עוד נדבך על היווצרות היסודות הכבדים ביקום שבמשך הרבה זמן לא היה ברור איפה הם נוצרים. עד כה העריכו שהם התרחשו בסופרנובות אך לא היה ברור אם יש שם תנאים להעשרה מהירה של היסודות על ידי הניוטרונים. עד כה הערכנו זאת מהבחינה התיאורטית. עכשיו אנו יכולים לראות זאת לפחות באופן עקיף בזכות התכונות שנמדדו באירוע.”
לדבריו, ככל הנראה לאופי הגלקסיה שבה התרחשה ההתנגשות יש השפעה עליה. מכיוון שההתקרבות בין כוכבי הניוטרונים היא אטית הסבירות היא שזה יקרה בגלקסיות ותיקות, ואכן הגלקסיה היא כזו שכבר חדלה לייצר כוכבים חדשים, דבר המעיד על גילה הגבוה.”

ראו עוד בנושא באתר הידען:

• לראשונה התגלו גלי כבידה וגלי אור מאותו אירוע – התמזגות שני כוכבי ניטרונים (אוניברסיטת תל אביב)
• לראשונה נצפו התנגשות ומיזוג של שני כוכבי ניטרונים (מכון ויצמן)
• אינשטיין – האיש שהחל להוציא אותנו מהמטריקס: יש גלי כבידה!
• פרס נובל לפיזיקה למגלי גלי הכבידה
• “הזוכים בנובל לפיזיקה הופתעו בעצמם מעוצמת האות של אירוע גלי הכבידה הראשון”
• שיתוף פעולה בין שלושה מצפים הביא לגילוי נוסף של גלי כבידה
• גלאי חדש יקבע את מקורם של גלי כבידה
• התגלה אירוע שלישי של גלי כבידה; מאשר את קיומו של סוג חדש של חורים שחורים
• הוכחה לתורת היחסות הכללית של איינשטיין: “גילוי גלי הכבידה פותח לנו חלון חדש ליקום”