התיאבון הבריא של החורים השחורים

אסטרונומים מאוניברסיטת תל אביב זיהו תופעה בלתי מוכרת המזינה ומגדילה חורים שחורים ענקיים במהירות רבה

איור של דיסקת גז המזינה חור שחור מסיבי, תוך פליטת קרינה
איור של דיסקת גז המזינה חור שחור מסיבי, תוך פליטת קרינה

מי מאיתנו לא חש לעתים צורך עז לפשוט על המקרר ולאכול מכל הבא ליד? מסתבר שגם לחורים שחורים יש לפעמים תחושת רעב בלתי מוסברת. ההבדל בינינו לבינם הוא שאנחנו במקרה הגרוע ניאלץ לעבור לחור הבא בחגורה, ואילו הם יגדלו במהירות למסות שכבדות פי מיליארד מהשמש שלנו. קבוצת חוקרים מאוניברסיטת תל אביב גילתה לאחרונה מנגנון חדש ובלתי מוכר האחראי לגדילה המפלצתית של חורי ענק שחורים.

 

במהירות השחור

חורים שחורים הם תופעה מוכרת. התצפיות עליהם מגלות לנו שהם מצויים בכל גלקסיה, ושקצב גידולם הוא לרוב איטי ומתמשך. אבל לאחרונה זיהו אסטרונומים תופעה מעניינת: חורים שגדלים למידדים מפלצתיים תוך חודשים ספורים.

 

"חורים שחורים ענקיים, שכבדים פי מיליון ועד פי מיליארד מהשמש שלנו, שוכנים במרכזן של רוב הגלקסיות ביקום," מסביר ד"ר בני טרכטנברוט, שיחד עם ד"ר יאיר הרכבי וקבוצת החוקרים שלהם מהחוג לאסטרופיזיקה בבית הספר לפיזיקה ולאסטרונומיה ע"ש ריימונד ובברלי סאקלר גילו מנגנון חדש לחלוטין, האחראי לגדילה מואצת של חורי ענק שחורים.  

 

"במרכז גלקסיית שביל החלב שבה אנחנו חיים למשל, שוכן חור שחור ענק בעל מסה של 4 מיליון מסות שמש. למרות שכיחותם, עד היום עדיין לא היה ברור כיצד חורים שחורים כאלו גדלים למסות כל כך גדולות. ייתכן שהממצאים החדשים יכולים להסביר איך זה קורה". מחקרם המשותף עם פרופ' חגי נצר, גם הוא מהחוג לאסטרופיזיקה, יחד עם צוות חוקרים מרחבי העולם (ארה"ב, צ'ילה, פולין ואנגליה) התפרסם בכתב העת Nature Astronomy.

 

ללכת בעקבות האור

"בעבר זוהו מספר אירועים דרמטיים בהם חורים שחורים 'בולעים' כוכב או חומר אחר הנמצא בסביבתם, וגדלים בדרך זו", מסביר ד"ר הרכבי ומוסיף "כשצפינו באירוע האסטרונומי בעל השם הקליט AT 2017bgt, שנצפה בשנת 2017, נתנו תחילה גם לו את הפרשנות הזו, אך נתונים שונים גרמו לנו לחשוד שהפעם מדובר בתהליך שונה ובלתי מוכר" .

 

החוקרים עקבו אחר האירוע במשך למעלה משנה בעזרת טלסקופים שונים, על הקרקע ובחלל, כולל הטלסקופ החדש NICER, שמותקן בתחנת החלל הבינלאומית, והטלסקופ האולטרה-סגול שעל גבי הלוויין Swift, וביססו את ההנחה שהוא אינו דומה לשום דבר שנצפה בעבר.

 

הרמז הראשון לחריגותו של האירוע היה רכיב אור נוסף, שנראה כמעין קווי פליטה עשויים יוני חמצן, חנקן והליום, ואינו אופייני לאירועים מוכרים של בליעת כוכבים. תצפיות אלה של החוקרים תאמו לתחזיות תיאורטיות של פרופ' נצר. "עוד בשנות ה-80 חזינו תהליך שבו חור שחור בולע גז שנמצא בסביבתו ויכול להוביל לרכיבי האור שנצפו. המחקר החדש מהווה את הגילוי הראשון של התהליך בפועל," מסביר נצר.

 

עוד הם גילו כי עוצמת הקרינה הבוקעת מסביבת החור השחור גדלה פי יותר מ-50 בתוך זמן קצר ביותר - ככל הנראה חודשים ספורים בלבד.

 

המנגנון לקצב גידול מואץ - ביסים גדולים

לאחרונה זיהתה קבוצת החוקרים שני אירועים נוספים בהם חורים שחורים נראים כ"נדלקים", תוך שהם פולטים אור באופן דומה לזה שנצפה באירוע AT 2017bgt. שלושת האירועים מהווים סוג חדש ומסקרן של 'הזנה' מואצת של חורים שחורים, באופן שלא היה מוכר קודם.

 

"אנחנו עדיין לא בטוחים מה גורם לחורים השחורים האלה להאיץ את קצב הגידול שלהם באופן דרמטי ופתאומי כל כך", אומר ד"ר טרכטנברוט. "ישנם מנגנונים רבים להאצת קצב הגידול של חורים שחורים, אבל רובם מתרחשים על פני תקופות ארוכות הרבה יותר".

 

כעת משיקים החוקרים פרויקט שמטרתו לגלות עוד אירועים כאלו ולעקוב אחריהם בעזרת מספר רב של טלסקופים. "רק כך נוכל למפות את מכלול הדרכים בהן חורים שחורים בולעים חומר, להבין מה מעורר אותם לעשות זאת ואולי לפתור סוף סוף את חידת היווצרותן של 'המפלצות' האלה, השוכנות במרכזי גלקסיות״, מסכם ד"ר הרכבי.

 

 

אוניברסיטת תל-אביב, ת.ד. 39040, תל-אביב 6997801
UI/UX Basch_Interactive