אסטרונומים גילו את העדות הטובה ביותר עד כה לחור שחור "חסר" נדיר

אסטרונומים הבחינו במה שהם חושבים שהוא תופעה קוסמית סופר נדירה: סוג של משקל בינוניהוכח כל כך חמקמק עד שחוקרים חשבו שהוא אולי לא קיים בכלל.

ישנן כמה קטגוריות שונות של גודל חורים שחורים ביקום. יש אתחורים שחורים בעלי מסה כוכבית. אלה שההתנגשויות שלהם אחראיות לזיהוי גלי כבידה של חור שחורשנעשו עד היום, בדרך כלל פחות מפי 100 מהמסה של השמש, או מסות השמש.

ואז יש אתחורים שחורים סופר מסיביים. אלה הם אלה שאורבים בלב הגלקסיות, שסביבן סובב כל מה שנמצא בגלקסיה. הגבול התחתון שלהם הוא בטווח של 100,000 מסות שמש, אבל בדרך כלל הם יכולים להיות מיליוני או מיליארדי מסות שמש. קשת A*, החור השחור העל-מאסיבי במרכז שביל החלב, הוא בערך4 מיליון מסות שמש.

איפשהו באמצע - בין 1,000 ל-100,000 מסות שמש - אמור להיות סוג אחר של חור שחור, כך משערים אסטרונומים. עם זאת, החור השחור בעל מסה בינונית הוכיח את עצמו כמתחמק, ​​עם גילויים אפשרייםמגיע לא חד משמעי.

זה הוביל כמה אסטרונומים להשערה שהמה שנקרא "חוּלִיָה הַחֲסֵרָה", שנחשבו כמבשרים לאחיהם הסופר-מסיביים, פשוט לא קיימים.

אבל כעת צוות של אסטרונומים, בראשות דצ'נג לין מאוניברסיטת ניו המפשייר, תפס את מה שהם מכנים הראיות הטובות ביותר עד כה לחורים שחורים ביניים.

בנתונים מטלסקופים מסתובבים מצפה הכוכבים של צ'אנדרה רנטגן של נאס"א, והלוויין הסוויפט של נאס"א ו-XMM-Newton של ESA, הם מצאו התלקחות עצומה של קרינה מרובה אורכי גל מפאתי גלקסיה במרחק של 740 מיליון שנות אור.

האירוע, שנקרא 3XMM J215022.4−055108 (או בקיצור J2150−0551), החל באוקטובר 2003 והתפוגג במהלך העשור הבא, זהה להתלקחויות קרינה אחרות שנצפו כאשר חור שחור מתפרק וטורף כוכב.

(ESA/XMM-Newton; D. Lin et al)

התפלגות הפוטונים תלויה במסה של החור השחור - וכך הצליח צוות המחקר לקבוע את גודלו.

"זה מרגש להפליא: סוג זה של חור שחור לא זוהה בבירור כל כך בעבר."אמר לין.

"נמצאו כמה מועמדים, אבל בסך הכל הם נדירים ביותר ומאוד מבוקשים. זהו המועמד הטוב ביותר לחור שחור בעל מסה בינונית שנצפה עד כה".

אבל אם הם קיימים, מדוע הם נראים רק לעתים רחוקות כל כך? למודל היווצרות אחד לחורים שחורים ביניים יש הסבר הגיוני.

אמאמר משנת 2004הציע שכוח המשיכה של צביר כוכבים צפוף עלול לגרום לכוכבים שבו ליפול לכיוון מרכז הצביר, וליצור כוכב מסיבי כמו אלפי שמשות. זה יתמוטט תחת משקלו, וייצור חור שחור ביניים.

אבל חורים שחורים ניתנים לזיהוי רק כאשר חומר, כמו כוכב או ענן גז, נופל לתוכם באופן פעיל. עד שאחד מהצבירים האלה יצר חור שחור, הוא היה מנקה את השטח שנמצא בהישג ידו הכבידתי, כלומר אין חומר בסביבתו שהוא יכול לטרוף - ולכן הוא לא פולט קרינה.

באופן רלוונטי, J2150−0551 נמצא במרכזו של צביר כוכבים.

"אחת השיטות הבודדות שאנו יכולים להשתמש בהן כדי לנסות למצוא חור שחור בעל מסה בינונית היא לחכות שכוכב יעבור קרוב אליו ויהיה מופרע - זה בעצם 'מפעיל' שוב את התיאבון של החור השחור ומנחה אותו לפלוט התלקחות שנוכל לראות",לין הסבירה.

"אירוע מסוג זה נראה בבירור רק במרכזה של גלקסיה בעבר, לא בקצוות החיצוניים."

התגלית מציעה שאולי יש עוד הרבה חורים שחורים ביניים בחוץ, האורבים בשולי הגלקסיות - הם פשוט רדומים, בלי שום כוכב שעובר לנשנש, אז אנחנו לא יודעים שהם שם.

ו-J2150−0551 גם נותן לחוקרים מקום לחפש עוד מהחיות החמקמקות הללו - צבירי כוכבים.

"המודלים שלנו דומים כרגע לתרחיש שבו ציוויליזציה חייזרית מתבוננת בכדור הארץ ומבחינה בסבא וסבתא שמפילים את נכדיהם בגיל הגן: הם עשויים להניח שיש משהו בינוני שיתאים למודל שלהם של תוחלת חיים אנושית, אבל בלי לצפות בקשר הזה, יש אין דרך לדעת בוודאות,"אמר נורברט שרטל מה-ESA.

"ממצא זה חשוב להפליא, ומראה ששיטת הגילוי המופעלת כאן היא שיטת גילוי טובה לשימוש."

המאמר פורסם בכתב העתאסטרונומיה של הטבע, וניתן לקרוא אותו במלואו בarXiv.