10 תגליות חור שחור מעוררות מחשבה משנת 2024

פרשנות של אמן לחור שחור מוקף בכוכבים (קרדיט תמונה: Getty Images)

חורים שחורים הם חפצים מפחידים ומפלצתיים עם כוח משיכה עצום שגורם להם לצרוך כל מה שחוצה להם.

עם זאת, כוח שבירת הפיזיקה של קרעי המרחב-זמן הוא גם חלק מהמשיכה שלהם - יונק מדענים שרוצים לחקור את תפקידם של חורים שחורים בפיסול גלקסיות ואלה שמחפשים תיאוריה מאוחדת של. להלן ממצאי החורים השחורים המפלצתיים ביותר של השנה.

התרשמות של אמן מהמערכת הבינארית, בהנחה שהאובייקט המסתורי הוא חור שחור.(קרדיט תמונה: דניאלה פוטסלאר)

החורים השחורים הידועים המאכלסים את היקום מתחלקים לשני סוגים: אלה עד פי כמה עשרות מהמסה של השמש ועמיתיהם העל-מסיביים שיכולים לשקול עד 50 מיליארד מסות שמש. אבל איך בדיוק התפתח הראשון לאחר לא ברור, במיוחד מכיוון שטרם היו תצפיות מאושרות של חורים שחורים בשלבי הביניים המביכים שלהם.


הזן א, שאסטרונומים הבחינו בתוך צביר הכוכבים של IRS 13, רק עשירית שנת אור מקשת A*, החור השחור העל-מאסיבי בלב. אם מדענים יוכלו לאשר את קיומו, זה יכול לתת רמזים חיוניים לאופן שבו חורים שחורים מתפתחים.

חור שחור סופר-מסיבי סועד צורך חומר פי 40 מהר ממה שאמור להיות אפשרי

איור של גלקסיה עם שקע מוגדל המראה חור שחור(קרדיט תמונה: NOIRLab/NSF/AURA/J. da Silva/M. Zamani)

השנה, מדענים מצאו רמז נוסף לאופן שבו גדלים חורים שחורים סופר-מאסיביים לקנה המידה הבלתי נתפס שלהם, בצורה של.

הזיהה את החור השחור כפי שהופיע רק 1.5 מיליארד שנים לאחר המפץ הגדול, והוא זולל חומר פי 40 מהר יותר ממגבלת ההאכלה התיאורטית שלו (נקראת גבול אדינגטון). התגלית יכולה להסביר מדוע כל כך הרבה חורים שחורים ענקיים מופיעים בשלב כה מוקדם בהיסטוריה של היקום.

לחורים שחורים "בלתי אפשריים" שהתגלו על ידי טלסקופ ג'יימס ווב אולי יש סוף סוף הסבר

איור של שני חורים שחורים שעומדים להתמזג לאחד.(קרדיט תמונה: NASA/JPL-Caltech)

הממצא על טירוף האכלה של LID-568 היה רחוק מהמילה האחרונה על היווצרות חור שחור סופר-מאסיבי מוקדם. תיאורטיקנים הציעו גם כיצד זרעו חורים שחורים ברחבי היקום מבלי, כפי שהם עושים בדרך כלל היום, להגיח מכוכבים מתים: על ידי.

רוב אלה זעיריםהתאדו, על פי ההשערה החדשה, אבל אלה ששרדו זלגו והתמזגו בקצב מסחרר כדי להגיע לקנה המידה העצום שלהם.

חורים שחורים קטנטנים יכולים לחלול כוכבי לכת ורוכסנים דרך גופנו

איור אמן של חורים שחורים ראשוניים.(קרדיט תמונה: נאס"א)

הצעה תיאורטית נוספת על חורים שחורים קדומים הכתה גלים גם השנה: ההצעה ש. אולי הם מחללים כוכבי לכת ורוכסנים דרך גופנו ובניינים שלנו, ומשאירים רק עקבות מיקרוסקופיים.

אם ניתן למצוא פיסות של חורים שחורים זעירים הרוחשים על פני הקוסמוס, הם יהיו מועמדים מיידיים לרוב החומר החסר שנראה כמפעיל משיכה כבידה אך בקושי מקיים אינטראקציה עם האור.

סילוני החורים השחורים הגדולים ביותר שנראו אי פעם ארוכים עד 140 שבילי חלב

איור של אמן של פורפיריון מציג את הסילון הענק הנמתח על פני קנוקנות הרשת הקוסמית.(קרדיט תמונה: E. Wernquist/D. Nelson (IllustrisTNG Collaboration)/M. Oei 2.)

כמה חורים שחורים פולטים שוב חומר נופל החוצה, ויוצרים סילוני פלזמה ענקיים, כמעט במהירות האור, שיכולים להימשך מאות שנות אור. אֲבָל- בשם פורפיריון, על שם ענק במיתולוגיה היוונית - באמת לקח את העוגה: באורך של 23 מיליון שנות אור, הזוג ארוך עד 140גלקסיות מונחות מקצה לקצה.

"לפיד" חור שחור גורם לכוכבים סמוכים להתפוצץ

איור של קרן לייזר כחולה יורה מתוך חור שחור וחולפת על פני מערכת כוכבים בינארית(קרדיט תמונה: NASA, ESA, Joseph Olmsted (STScI))

סילוני חורים שחורים הם לא רק תכונות מדהימות. הם כוח רב עוצמה - אך עדיין מסתורי - עבור המפלצות הקוסמיות לעצב את היקום הרחב יותר. לראשונה, חוקרים צפו.

מכיוון שהכוכבים לא נפגעו ישירות מהקרן, לא ידוע בדיוק איך הסילון גורם לכוכבים לקפוץ. על ידי חיפוש אחר תשובות, אסטרונומים יוכלו להבין טוב יותר כיצד חורים שחורים משפיעים אפילו על סביבה רחוקה ביותר.

אסטרונומים מגלים מדוע לכמה חורים שחורים יש "פעימת לב"

גלקסיה שקרן אור אלכסונית מאירה דרכה(קרדיט תמונה: NASA/ESA/STScI)

בזמן האכלה, חורים שחורים יכולים לחמם את ה"מזון" שלהם לטמפרטורות עצומות כדי לשחרר התלקחויות עצומות של קרני רנטגן שנמשכות מיליוני שנים. אבל בתוך ההתלקחויות האלה מסתתר אות נוסף, מוזר: דופק אור קבוע הדומה לדופק. על ידי לימוד אחד מההתלקחויות, אסטרונומים: הם נוצרים על ידי גלי הלם שמתפכחים דרך המזון של החורים השחורים בזמן שהם חוגגים.

טלסקופ אופק אירועים חושף מדוע החור השחור של הגלקסיה שלנו מסתובב בצורה כל כך מוזרה

שביל החלב ומיקומו של החור השחור המרכזי שלו במבט ממערך Atacama Large Millimeter/submillimeter.(קרדיט תמונה: ESO/José Francisco Salgado (josefrancisco.org), EHT Collaboration)

החור השחור המרכזי של הגלקסיה שלנו, מזל קשת A*, הוא קרע אדיר במרחב-זמן שגודלו פי 4 מיליון מהמסה של השמש ורוחבו 14.6 מיליון מיילים (23.5 מיליון קילומטרים). אבל אלה פרופורציות די סטנדרטיות עבור חור שחור בקנה מידה כזה. מה שיוצא דופן במזל קשת A* הוא שהוא מסתובב מהר בצורה מפתיעה והוא לא קשור לשאר שביל החלב.


השנה, באמצעות טלסקופ אופק האירועים, שבשנת 2022 תפס את, מדענים מצאו את התשובה: מזל קשת A* היה, וסיבובו ההפוך הוא סימן מפתח למקורותיו האלימים.

מדענים מבחינים במערכת ה"משולשת" הראשונה של החור השחור

פרשנות של אמן לחור השחור V404 Cygni מוקף בכוכב מסיבי ובכוכב רחוק(קרדיט תמונה: חורחה לוגו/MIT)

חורים שחורים רבים קיימים במערכות בינאריות, המקיפים בן לוויה של כוכב, אך החוקרים מצאו זאת כעת, מה שהופך אותה למערכת המשולשת של החורים השחורים הראשונה שנראתה אי פעם. מעבר ליצירת קטגוריה חדשה לגמרי בפני עצמה, לגילוי יש השלכות רציניות על היווצרות חורים שחורים.

בדרך כלל חושבים שחורים שחורים שקיימים במערכות בינאריות נוצרו מקריסת כבידה של כוכב. אבל אסטרונומים טוענים שהשלישייה הזו יכולה להציע ראיות ממקור ראשון של חורים שחורים שקורסים ישירות מענני גז.

חור שחור רדום שואג לחיים

התרשמות של אמן של חור שחור סופר מסיבי, עטוף גז כתום, מתעורר מתרדמה ארוכה(קרדיט תמונה: ESO/M. Kornmesser)

חורים שחורים הם בדרך כלל או פעילים וצורכים חומר סביבם, או רדומים כי הם כבר בלעו הכל בתוכם. נדיר לראות חורים שחורים עוברים בין שתי המדינות. אבל אסטרונומים הבחינו כעת בחור שחור.

הסיבות להפעלה מחדש של החור השחור עדיין אינן ברורות, אך אסטרונומים משערים שייתכן שהוא החל ללכוד חומר חדש. לחלופין, האור המגיע מסמוך לייחודיות החלל-זמן שהוא לכד והתפוצץ.

קבל את התגליות המרתקות ביותר בעולם ישירות לתיבת הדואר הנכנס שלך.