www.rtebz.com
חורים שחורים סופר מסיביים הם ישויות מסתוריות שאורבות ברעבתנות בלבבות של כנראה כל גלקסיה גדולה ביקום הנצפה, שם הן מסתתרות בסוד מרושע ורעבתני, מחכות לארוחת הערב שלהן תגיע מסתחררת אל המפות הממתינות שלהן. המזנונים הנופלים הללו עשויים להיות מורכבים מכוכבים הרוסים, ענני גז מופרעים, או כל עצם שמימי מצער אחר שנהרס על ידי טפרי חטיפת הכבידה של החור השחור הגדול. ברגע שחפץ נידון עבר את נקודת האל-חזור הקטלנית, המכונה אופק אירועים, היא לעולם לא תוכל לחזור ממאורה של חיית הכבידה הזו, והיא אבודה לשאר היקום לנצח. אבל, למרות המוניטין הרע שלהם שהם הרסניים ללא רחמים, חור שחור סופר-מסיבי אחד שרודף את לבה של גלקסיה רחוק, רחוק, הראה את עצמו כבעל אופי מטפח. לעצם הזה יש לב אימהי, והוא מסייע בלידתם של כוכבי תינוק חדשים ומבריקים שנמצאים במרחק של יותר ממיליון שנות אור. שנת אור אחת שווה ל-6 טרִילִיוֹן מיילס.
הגילוי של לב האפלה האימהי הזה, שהצליח להצית את לידתם של כוכבים על פני מרחק מדהים – כמו גם על פני גלקסיות מרובות – נעשה על ידי אסטרונומים באמצעות מצפה רנטגן צ’אנדרה וטלסקופים אחרים. אם יאושר, החור השחור יייצג את הטווח הרחב ביותר שנצפה אי פעם עבור עצם כזה שמתנהג כאם כוכבת מטפחת, שמתניעה את לידת הכוכבים. לב אימהי זה של החושך למעשה שיפר את היווצרות הכוכבים.
“זו הפעם הראשונה שראינו חור שחור בודד שמגביר לידת כוכבים ביותר מגלקסיה אחת בו זמנית. מדהים לחשוב שלחור שחור של גלקסיה אחת יכולה להשפיע על מה שקורה בגלקסיות אחרות במרחק מיליוני טריליוני קילומטרים. “, הגיב ד”ר רוברטו גילי ב-26 בנובמבר 2019 הודעה לעיתונות של מצפה הכוכבים צ’נדרה. ד”ר גילי הוא מה- המכון הלאומי לאסטרופיזיקה (INAF) בבולוניה, איטליה, והוא המחבר הראשי של המחקר המתאר את התגלית.
ציטוט העורב, “לעולם לא”
חורים שחורים סופר מסיביים הם ישויות חמדניות ששוקלות פי מיליוני עד מיליארדי מונים מהמסה של השמש שלנו. גלקסיית שביל החלב שלנו מארח בדיוק חיית כבידה כזו, השוכנת בליבה הסודי. החור השחור הסופר-מאסיבי של התושב שלנו נקרא בשם קשת A*וכמו חיות סופר-מסיביות, היא בעלת מסה נמוכה יחסית. קשת A* (מְבוּטָא saj-a-star) שוקל “סתם” מיליונים – בניגוד למיליארדי – של מסות שמש. הלב האפל של שביל החלב שלנו שקט עכשיו. זוהי חיה מבוגרת, והיא מתעוררת רק מדי פעם לחגוג על חפץ שמימי אומלל ששוטט קרוב מדי למקום שבו היא ממתינה. למרות שזה לרוב רדום, כאשר שניהם קשת A* והיקום היו צעירים, הוא סעד בתאווה, והביט באור זוהר, כמו א קוואזר. קוואזרים הם הזוהרים בצורה מבריקה דיסקי צבירה מקיף חורים שחורים סופר-מסיביים פעילים הרודפים את מרכזי הגלקסיות.
למרות שמם המטעה, חורים שחורים הם לא רק חלל ריק. ואכן, הם מגיעים ביותר ממידה אחת. מלבד המגוון הסופר-מסיבי, ישנם חורים שחורים בעלי מסה כוכבית שנוצרים כאשר כוכב מסיבי מאוד אוזל מהמלאי ההכרחי שלו של דלק מתמזג גרעיני ומתפוצץ באלימות כסופרנובה של התמוטטות ליבה (סוג II). קריסת הכבידה של כוכב מסיבי במיוחד מבשרת את “מותו” הטבעי. כאשר לכוכב כבד נידון אין עוד דלק מתמזג גרעיני לשרוף, הוא הגיע לסוף הדרך הכוכבית. היתוך גרעיני בתוך כוכב שעדיין “חי” מתערבל, גועש, מבריק, יוצר לחץ קרינה שמנסה לדחוף את כל החומר הכוכבי החוצה. בינתיים, כוח המשיכה של הכוכב עצמו מנסה למשוך הכל פנימה. זה יוצר איזון עדין ששומר על קופצנות של כוכב. למרבה הצער, כאשר לכוכב ענק ומסיבי נגמר הדלק, והוא מכיל ליבת ברזל-ניקל כבדה, הוא לא יכול עוד להוציא לחץ. כוח המשיכה מנצח בסופו של דבר. הליבה של הכוכב קורסת והיא הופכת לסופרנובה. היכן שפעם היה כוכב, אין עוד כוכב.
אסטרונומים מצאו גם עדויות משכנעות לקיומו של חורים שחורים במסה בינונית ששוקלים פחות מקרוביהם הסופר-מאסיביים, אבל יותר מ”קרובי משפחתם” בעלי מסה כוכבית. מרסקים מספיק מסה לחלל מספיק קטן וייווצר חור שחור בכל פעם. כמה מדענים הציעו כי אלה מסה בינונית חפצים נפגשו זה עם זה והתמזגו בקוסמוס המוקדם. מסיבה זו, הוצע שהם שימשו כ”זרעים” שיצרו את החורים השחורים הסופר-מאסיביים שרודפים את הלבבות המסתוריים של רוב הגלקסיות הגדולות, אם לא כולן, כולל שלנו.
החור השחור העל-מאסיבי של שביל החלב אינו חיית כבידה בודדה. קשת A* יש הרבה חברה. ואכן, מחקרים תיאורטיים מצביעים על כך שאוכלוסיה גדולה של חורים שחורים בעלי מסה כוכבית – אולי הרבה כמו 20,000 – עלולה להכשיל את האור הפנטסטי סביב החור השחור המרכזי של הגלקסיה שלנו. מחקר שפורסם בשנת 2018, שהתבסס על נתונים שנרכשו מ צ’נדרה, מרמז על קיומו של אוצר של חורים שחורים מסה כוכבית הרודפת את ליבת שביל החלב שלנו.
כמה תיאוריות עדכניות מציעות שחורים שחורים סופר מסיביים כבר היו קיימים ביקום העתיק. במהלך אותה תקופה מוקדמת מאוד, ענני גז וכוכבים נידונים הסתחררו מסביב ואז ירדו אל תוך טפרי הכבידה הממתינים, החמדנים, של החיה הרעבה, לעולם לא יותר כדי לחזור מהמערבולת המתערבלת באלימות המקיפה את הישות המוזרה הזו. כשהחומר שנתפס, שנגזר עליו גורלו, הסתחרר מטה אל מותו הבלתי נמנע, הוא יצר סערה מבריקה ואלימה של חומר בוהק סביב החור השחור – שלו דיסק צבירה (קוואזר). ככל שהחומר הבהיר והלוהט הזה נעשה חם יותר ויותר, הוא הטיל סערה משתוללת של קרינה – במיוחד כשהתקרב יותר ויותר אל אופק אירועים שהיא נקודת האל חזור.
במאה ה-18 הציעו ג’ון מישל ופייר-סימון לפלס את האפשרות שבאמת יכולים להתקיים בטבע עלבונות כאלה לשכל הישר שלנו שפיתח כדור הארץ כמו חורים שחורים. בשנת 1915, אלברט איינשטיין, שלו תורת היחסות הכללית, חזה את קיומם של עצמים הנושאים שדות כבידה חזקים כל כך, שכל דבר מצער מספיק כדי לשוטט קרוב מדי למשיכתם יתכלה. אף על פי כן, הרעיון הזה נראה כל כך שערורייתי באותה תקופה שאיינשטיין דחה את הרעיון שלו – למרות שחישוביו הכריזו אחרת.
בשנת 1916, הפיזיקאי קרל שוורצשילד ניסח את הפתרון המודרני הראשון תורת היחסות הכללית שתיאר חור שחור. עם זאת, הפרשנות שלו כאזור של זמן חלל, שממנו לחלוטין שום דבר יכול להימלט ברגע שנלכד, לא הובן כראוי עד כמעט חצי מאה לאחר מכן. עד לאותו זמן, חיות הכבידה הללו נחשבו למוזרויות מתמטיות בלבד. לבסוף, באמצע המאה ה-20, הצליחו פיזיקאים תיאורטיים להוכיח שהילדים המוזרים הללו של אמא טבע מייצגים תחזית כללית של תורת היחסות הכללית.
חור שחור אימהי עם מגע מידאס
החור השחור העל-מסיבי המטפח שוכן במרכזה של גלקסיה במרחק של כ-9.9 מיליארד שנות אור מכדור הארץ. הגלקסיה נמצאת בחברת לפחות שבע גלקסיות שכנות, על פי תצפיות שנערכו עם הטלסקופ הגדול מאוד של מצפה הכוכבים הדרומי האירופי (VLT) וה טלסקופ משקפת גדול (LBT).
משתמש ב מערך גדול מאוד של Jansky של הקרן הלאומית למדע (NSA)., אסטרונומים גילו בעבר פליטת גלי רדיו שהגיעה מסילון של חלקיקים עתירי אנרגיה שאורכו כמיליון שנות אור. ניתן לעקוב אחר הסילון בחזרה אל החור השחור הסופר-מאסיבי המטפח, אשר צ’נדרה זוהה כמקור רב עוצמה לקרני רנטגן. קרני הרנטגן נוצרות על ידי גז חם שמסתחרר סביב החור השחור הסופר מסיבי. ד”ר גילי ועמיתיו הבחינו גם בענן מפוזר של פליטת קרני רנטגן המקיף קצה אחד של מטוס הרדיו. פליטת קרני רנטגן זו מגיעה כנראה מבועה עצומה של גז שהתחממה על ידי הריקוד שמבצעים החלקיקים האנרגטיים בסילון הרדיו עם החומר שמסביב.
כשהבועה הלוהטת התרחבה ופלשה לגלקסיות השכנות, ייתכן שהיא דחסה את הגז הקר בשכנות הגלקטיות הללו. זה היה מוליד כוכבי תינוק לוהטים. כל הגלקסיות המעורבות שוכנות בערך באותו מרחק – כ-400,000 שנות אור – ממרכז הבועה המתרחבת. המדענים מחשבים שקצב לידת הכוכבים גדול פי שניים עד חמישה מגלקסיות טיפוסיות בעלות מסות דומות ומרחק מכוכב הלכת שלנו.
“הסיפור של המלך מידאס מדבר על מגע הקסם שלו שיכול להפוך מתכת לזהב. כאן יש לנו מקרה של חור שחור שעזר להפוך גז לכוכבים, והטווח שלו הוא בין-גלקטי”, הגיב מחבר המחקר, ד”ר מרקו מיגנולי. ב-26 בנובמבר 2019 צ’אנדרה הודעה לעיתונות. ד”ר מיגנולי הוא גם מה- INAF.
אסטרונומים צפו במקרים רבים שבהם חור שחור משפיע על סביבתו בדרך של “משוב שלילי”. המשמעות היא שהם צפו לעתים קרובות בחור שחור מרושע בפעולה של מעכב היווצרות של כוכבים חדשים. זה עלול להתרחש כאשר הסילונים הנפלטים מהחור השחור שולחים כל כך הרבה אנרגיה לגז הלוהט של גלקסיה – או צביר של גלקסיות – עד שהגז לא יכול להתקרר מספיק כדי ליצור מספר גדול של כוכבי תינוק. למרות שזה אולי נראה כמתנגד לשכל הישר, הדברים צריכים להתקרר לפני שכוכבת תינוק לוהטת יכולה להיוולד.
“לחורים השחורים יש מוניטין של עוצמה וקטלנית, אבל לא תמיד. זו דוגמה מצוינת לכך שלפעמים הם מתנגדים לסטריאוטיפ הזה ויכולים לטפח במקום זאת”, הגיב מחבר שותף אלסנדרו פקה ב- צ’אנדרה הודעה לעיתונות. Peca, לשעבר של INAFהוא כיום דוקטורנט באוניברסיטת מיאמי.
האסטרונומים השתמשו בסך הכל בשישה ימים של צ’נדרה התבוננות בזמן הפרוס על פני תקופה של חמישה חודשים.
“רק בגלל התצפית המאוד עמוקה הזו ראינו את בועת הגז החמה שנוצרת על ידי החור השחור. על ידי מיקוד עצמים דומים לזה, אנו עשויים לגלות שמשוב חיובי נפוץ מאוד בהיווצרות קבוצות וצבירי גלקסיות.” ציין מחבר-השותף ד”ר קולין נורמן ב- צ’אנדרה הודעה לעיתונות. ד”ר נורמן הוא מאוניברסיטת ג’ונס הופקינס בבולטימור, מרילנד.
מאמר המתאר את התוצאות הללו פורסם בכתב העת אסטרונומיה ואסטרופיזיקה.
