אסטרונומים מעריכים שיש כ-100 מיליון חורים שחורים שמסתובבים בכוכבים בגלקסיה שלנו, אך עד כה הם לא זיהו אף חור שחור. עם זאת, לאחר שש שנים של תצפיות מדוקדקות, טלסקופ החלל האבל סיפק את העדות הישירה הראשונה של חור שחור בודד שנסחף בחלל הבין-כוכבי על ידי מדידה מדויקת של מסת עצם הפנטום. מדובר על א חור שחור בשביל החלב.
במאמר זה אנו הולכים לספר לכם על המאפיינים, המקור ועוד הרבה על החור השחור בשביל החלב.
מהו חור שחור
קודם כל, אתה צריך לדעת היטב מה זה חור שחור מאחר ויש הרבה מיתוסים לגביו. חור שחור הוא תופעה אסטרונומית המתעוררת כאשר כוכב מסיבי מתמוטט בהשפעת כוח המשיכה שלו. מולידה אזור של מרחב עם צפיפות גבוהה להפליא ומשיכה כבידה חזקה במיוחד. בתנאים אלה, החומר נדחס בצורה כזו שנפחו מצטמצם כמעט לאפס, ויוצר סינגולריות, נקודה של צפיפות אינסופית במרכז החור השחור.
המאפיין המבחין של חור שחור הוא אופק האירועים שלו, שהוא גבול דמיוני סביבו שמעבר לו לא אור ולא שום דבר אחר יכולים להימלט. המשמעות היא שכל חפץ שיחצה את הגבול הזה ייכלא ללא תקנה בתוך החור השחור, ויעניק מראה של "חור" בחלל.
חורים שחורים אינם נראים ישירות, מכיוון שהם אינם פולטים אור, אך ניתן להסיק את נוכחותם באמצעות השפעותיהם על החומר הסובב.
חור שחור בשביל החלב
עד כה, כל מסות החורים השחורים הושקו סטטיסטית או באמצעות אינטראקציות במערכות כוכבים בינאריות או גרעינים גלקטיים, מה שהופך את זה לתגלית מאוד מיוחדת.
החור השחור הנוכל שהתגלה לאחרונה נמצא במרחק של כ-5.000 שנות אור בזרוע הספירלית קארינה-קשת של גלקסיית שביל החלב. עם זאת, הממצאים שלהם אפשרו לאסטרונומים להעריך שהחור השחור המבודד בעל מסה כוכבית הקרובה ביותר לכדור הארץ עשוי להיות במרחק של רק 80 שנות אור, וזה קרוב יחסית בהתחשב בכך שהכוכב הקרוב ביותר למערכת השמש שלנו, פרוקסימה קנטאורי, הסתיים זה עתה. במרחק 4 שנות אור. חורים שחורים בעלי מסה כוכבית נתקלים לעתים קרובות בכוכבים נלווים, מה שהופך את זה ליוצא דופן.
חורים שחורים בשביל החלב נולדים מכוכבי ענק נדירים של פי 20 לפחות ממסת השמש, המהווים פחות מאלפית ממספר הכוכבים הכולל בשביל החלב. כוכבים אלו מתפוצצים כסופרנובות, שליבותיהן נמחצות על ידי כוח הכבידה והופכות לחורים שחורים. מכיוון שהפיצוץ העצמי אינו סימטרי לחלוטין, החור השחור הזה יכול להתניע ולירות דרך הגלקסיה שלנו ולהפוך לחור שחור נודד.
זיהוי חורים שחורים
טלסקופים לא יכולים לצלם חור שחור סורר כי הוא לא פולט אור. עם זאת, חור שחור מעוות את החלל, אשר לאחר מכן מכופף ומגביר את האור מכוכב, או כל מה שנמצא זמנית מאחוריו.
לכן, כדי לזהות חורים שחורים, טלסקופים מבוססי קרקע עוקבים אחר בהירותם של מיליוני כוכבים בשדות כוכבים עשירים ובכיוון הבליטה המרכזית של שביל החלב, ומחפשים התבהרות פתאומית ובולטת שחושפת חורים שחורים מסיביים. חפצים עוברים בינינו לבין הכוכבים.
עיוות החלל הנגרם על ידי כוח המשיכה של עצם בחזית העובר מול כוכב מרוחק מתכופף באופן זמני ומגביר את האור מכוכב הרקע כשהוא חולף מולו. אסטרונומים משתמשים בתופעה זו, הנקראת מיקרו-עדשות כבידה, כדי לחקור כוכבים וכוכבי לכת. אבל החתימה של החור השחור בחזית היא ייחודית בין שאר אירועי microlensing.
כוח המשיכה החזק של החור השחור יאריך את משך אפקט העדשה ביותר מ-200 ימים. כמו כן, אם עצם הביניים הוא כוכב בחזית, הוא יכול לגרום לשינוי צבע קצר באור הכוכבים הנמדד מכיוון שהאור מכוכבי החזית והרקע מתערבבים באופן זמני. אבל לא נצפו שינויים בצבע במהלך אירועי מיקרו-עדשות כבידה.
האבל שימש אז למדידת המסה, המרחק והמהירות של החור השחור. זה הוביל את צוות Kailash Sahu במכון המדע של טלסקופ החלל בבולטימור, מרילנד, להעריך את המסה שלו בשבע מסות שמש.
הסבר חלופי על החור השחור בשביל החלב
מצדו, צוות אחר של אסטרונומים בראשות קייסי לאם מאוניברסיטת קליפורניה, ברקלי, שחקר גם הוא את התופעה, דיווח על מדידות מעט נמוכות יותר של המסה שלו, מה שאומר שהעצם יכול להיות חור שחור או כוכב נויטרונים. אז כן הם כן. אני לא שולל את האפשרות השנייה.
לכן הם מעריכים את זה המסה של העצם הקומפקטי הבלתי נראה היא בין 1,6 ל-4,4 פעמים מסה של השמש. בקצה הגבוה של הטווח, האובייקט יהיה חור שחור; בקצה הגבוה של הטווח, האובייקט יהיה חור שחור; בקצה הגבוה של הטווח, האובייקט יהיה חור שחור. בקצה הנמוך, זה יהיה כוכב נויטרונים.
למרות שישנם כ-100 מיליון חורים שחורים מבודדים שמסתובבים בגלקסיה שלנו, עבור אסטרונומים של האבל, מציאת אפילו הרמז הקטן ביותר לאחד זה כמו לחפש מחט בערימת שחת.
"עד כמה שאנחנו רוצים לומר שזה בהחלט חור שחור, אנחנו צריכים לשקול את כל האפשרויות. זה כולל חורים שחורים פחות מסיביים ואולי אפילו כוכבי נויטרונים", הסבירה ג'סיקה לו מצוות ברקלי. "אבל מה שזה לא יהיה, עצם זה הוא שארית הכוכב האפל הראשונה שנמצאה בשביל החלב ללא חברה של כוכב אחררם הוסיף.
השגת המדידות הייתה משימה קשה עבור שני הצוותים מכיוון שכוכב נוסף בהיר מאוד היה קרוב מאוד לעצם הנצפה. "זה כמו לנסות למדוד את התנועות הזעירות של גחלילית ליד נורה בהירה", אמר סהו. "היינו צריכים להפחית בזהירות את האור מכוכבים בהירים סמוכים כדי למדוד במדויק את הסטייה מהמקור הקלוש".
הצוות של סהו מעריך את זה החור השחור המבודד עובר דרך שביל החלב במהירות של 100.000 מייל לשעה, מהיר מספיק כדי לנסוע מכדור הארץ לירח בפחות משלוש שעות. זה מהיר יותר מרוב הכוכבים הסמוכים האחרים באזור זה של הגלקסיה שלנו.
אני מקווה שבעזרת המידע הזה תוכלו ללמוד עוד על החור השחור בשביל החלב שגילה את מאפייניו.