אסטרונומים מוצאים מאות חורים שחורים 'חבויים' - וייתכנו מיליארדים או אפילו טריליונים נוספים

חור שחור סופר מסיבי מוקף בטורוס של גז ואבק מתואר בארבעה אורכי גל שונים של אור בקונספט של אמן זה. אור גלוי (מימין למעלה) וקרני רנטגן באנרגיה נמוכה (שמאל למטה) נחסמים על ידי הטורוס; אינפרא אדום (משמאל למעלה) מפוזר ונפלט מחדש; וכמה קרני רנטגן באנרגיה גבוהה (ימין למטה) יכולים לחדור לטורוס. (קרדיט תמונה: NASA/JPL-Caltech)

אסטרונומים גילו מאות חורים שחורים סופר-מסיביים חבויים אורבים ביקום - וייתכן שיש עוד מיליארדים או אפילו טריליונים שעדיין לא מצאנו.

החוקרים זיהו את הענק הללועל ידי הצצה דרך ענני אבק וגז באור אינפרא אדום. הממצאים יכולים לעזור לאסטרונומים לחדד את התיאוריות שלהם לגבי אופן התפתחות הגלקסיות, אומרים החוקרים.

ציד בחושך

ציד חורים שחורים הוא עבודה קשה. הם ה העצמים האפלים ביותר ביקום, מכיוון שאפילו אור לא יכול לחמוק מכוח הכבידה שלהם. מדענים יכולים לפעמים "לראות" חורים שחורים כשהם זוללים חומר סביבם; החומר שמסביב מאיץ כל כך מהר שהוא מתחיל לזהור. אבל לא לכל החורים השחורים יש טבעת נראית בהירה, אז למצוא אותם דורש קצת יותר יצירתיות.

אסטרונומים מאמינים שיש ביקום מיליארדים, ואולי אפילו טריליונים, של חורים שחורים סופר-מאסיביים - חורים שחורים בעלי מסה פי 100,000 לפחות מזו של השמש שלנו. אחד כנראה אורב במרכז כל גלקסיה גדולה. אבל זה בלתי אפשרי עבור מדענים לספור כל חור שחור סופר מסיבי. במקום זאת, הם צריכים לבצע סקרים של גלקסיות סמוכות כדי להעריך את מספר החורים השחורים האלה שמסתתרים בפינת הקוסמוס שלנו.

קָשׁוּר:

יש רק בעיה אחת: בעוד כמה חורים שחורים ברורים למדי הודות להילה הבהירה של החומר המקיפה אותם, אחרים עפים מתחת לרדאר. זה יכול להיות בגלל שהם מוסתרים על ידי ענני גז ואבק שעדיין לא האצו מספיק כדי להפוך ללבון, או בגלל שאנחנו רואים אותם בזווית הלא נכונה. מאמר חדש שפורסם ב-30 בדצמבר 2024 ב-כתב עת אסטרופיזימעריך שכ-35% מהחורים השחורים העל-מאסיביים מוסתרים בצורה זו. זוהי עלייה דרמטית מההערכה הקודמת של 15%, אם כי מחברי העיתון חושבים שהמספר האמיתי יכול להיות קרוב יותר ל-50%.

מציץ מבעד לעננים

עם זאת, אסטרונומים מציעים דרכים לאתר אותם. העננים מסביב לחורים שחורים סתומים עדיין פולטים מעט אור - רק באינפרא אדום, ולא בספקטרום הנראה. במחקר החדש, החוקרים השתמשו בנתונים משני מכשירים כדי לזהות פליטות אינפרא אדום אלו. הראשון היההלוויין האסטרונומי האינפרא אדום (IRAS), שפעל רק 10 חודשים ב-1983 והיה טלסקופ החלל הראשון שהציץ לטווח האינפרא אדום. השני היה מערך הטלסקופ הגרעיני (NuSTAR), טלסקופ מבוסס חלל המנוהל על ידי המעבדה להנעת סילון של נאס"א בפסדינה, ויכול לזהות את קרני הרנטגן עתירות האנרגיה הנפלטות מהחומר המחומם המתערבל סביב חורים שחורים.

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

טלסקופ הרנטגן NuSTAR של נאס"א, המתואר בקונספט של אמן זה, עזר לאסטרונומים לקבל תחושה טובה יותר של כמה חורים שחורים סופר מסיביים מוסתרים מהעין על ידי ענני גז עבים ואבק המקיפים אותם.(קרדיט תמונה: NASA/JPL-Caltech)

באמצעות נתוני ארכיון מ-IRAS, החוקרים זיהו מאות חורים שחורים חבויים. לאחר מכן, הם השתמשו בטלסקופים של אור נראה קרקעי וב-NuSTAR כדי לשלול כמה מועמדים ולאשר אחרים. כמה מהם התבררו כגלקסיות בתהליך של יצירת הרבה כוכבים, אבל רבים מהם היו חורים שחורים סתומים.

"מדהים אותי עד כמה IRAS ו-NuSTAR היו שימושיים עבור הפרויקט הזה, במיוחד למרות ש-IRAS פעלה לפני יותר מ-40 שנה", מחבר שותף במחקרפיטר בורמן, אסטרופיזיקאי ב-Caltech, אמר ב-aהַצהָרָה.

טכניקה זו עשויה לסייע לאסטרונומים לקבוע עד כמה נפוצים חורים שחורים סופר מסיביים ביקום, ואיזה תפקיד הם ממלאים ביצירת גלקסיות. לדוגמה, קרעים ענקיים אלה במרחב-זמן עשויים לעזור להגביל את גודלה של גלקסיה על ידי משיכתה לכיוון מרכז כבידה או צריכת כמויות אדירות של אבק יוצר כוכבים. הטכניקה עשויה אפילו לעזור למדענים ללמוד יותר על הלב שלנו.

"אם לא היה לנו חור שחור סופר מסיביהגלקסיה, אולי יהיו עוד כוכבים רבים בשמיים", כותב שותף במחקרלבוש גנדי, פרופסור לאסטרופיזיקה באוניברסיטת סאות'המפטון בבריטניה, אמר בהצהרה.