ידענים: חורים שחורים

מאת 5 בינואר 2007 6 תגובות

אסטרונומים גילו חור שחור קטן במרכזו של צביר כוכבים דחוס, איזור שאיננו מקושר טיפוסית כידידותי לחורים שחורים

צביר כוכבים דחוס. צילום: נאס''א

צביר כוכבים דחוס. צילום: נאס''א

אסטרונומים גילו חור שחור קטן במרכזו של צביר כוכבים דחוס, איזור שאיננו מקושר טיפוסית כידידותי לחורים שחורים.מסתו של החור השחור היא פי 10 מהשמש. הוא התגלה בצביר כדורי בגלקסיה האליפטית NGC 4472, הנמצאת במרחק של כ-50 מיליון שנות אור מכדור הארץ בצביר הבתולה. חור שחור הוא עצם שמסתו כה מרוכזת עד ששום דבר, לרבות האור, אינם יכולים להימלט מכוח המשיכה שלו, עד למרחק מסוים. הגילוי, שפרטים עליו פורסמו בגליון 4 בינואר של כתב העת נייצ'ר, הוא מפתיע משום שכמה תיאוריות חוזות כי האינטראקציות הכבידתיות של חורים שחורים בתוך צבירים פשוט יבעטו את החור השחור החוצה מתוך הצביר.

המדענים סבורים כי תהליך הבעיטה עובד בדרך הבאה: משום שחורים שחורים הם בדרך כלל בין העצמים המאסיביים ביותר בצביר הכדורי, הם שוקעים למרכז הצביר. ואז הם הופכים לחלק מכוכב כפול עם כוכב אחר או חור שחור אחר שגם הוא התגלגל למרכז הצביר. מערכת כפולה העשויה מחור שחור וכוכב אחר יכולה להיות יציבה אך כאשר שני חורים שחורים מצתמדים ביחד, האינטראקציות הכבידתיות ביניהם עלולות לגרום להעפתו של אחד מהם או אף להעפת שניהם.

העובדה שהחור השחור ב-NGC 4472  נמלט מגורל ההעפה עשויה להצביע על כך שהוא חבר עם כוכב, ולא עם חור שחור אחר, אומרים החוקרים. "מסימולציות שערכנו במחשבים, עולה שקשה לשמור על חורים שחורים בתוך צבירים, ובדרך כלל הם עפים בשל העובדה שמדובר במערכת כפולה של חורים שחורים. אמר החוקר הראשי, תומס מקקארונה (Maccarone) מאוניברסיטת סאות'המפטון בבריטניה.

ישנה דרך אחרת שבאמצעותה יכול חור שחור להשאר בתוך צביר – יש החוזים כי בכמה מקרים ניתן יהיה להתחיל עם חור שחור מאסיבי – כלומר בעל מסה של לפחות 50 שמשות. אם הדבר קורה, תרחיש ההעפה אינו פועל. לדבריו, החור השחור עשוי להתמזג בסופו של דבר עם כל החורים השחורים הקטנים עד שנבנה חור שחור במסה של פי אלף מהשמש. קשה להזיז חורים שחורים במסות כאלה, מסקם מקקארונה.

אבי בליזובסקי

עורך אתר הידען ([email protected]) כל המאמרים של אבי בליזובסקי באתר הידען

6 תגובות ל “חור שחור התגלה במקום מפתיע”

  1. מיכאל רוטשילד

    רועי:
    כשמדברים על גודלו של חור שחור – מדברים על גודל אופק הארועים שלו – כלומר האזור שמי שעובר אותו כבר לא יוכל לצאת – אפילו אם הוא פוטון.
    בחור שחור פשוט (כזה שאינו מסתובב ואינו טעון) אופק הארועים הוא קליפת כדור שהרדיוס שלה מתקבל מן המסה על ידי חישוב ונקרא רדיוס שוורצשילד (לא שוורצפילד) על שם היהודי שמצא לראשונה את הפתרון הזה למערכת המשוואות של תורת היחסות הכללית.
    חורים מסתובבים "נראים" קצת אחרת (הם פחוסים כמעה) והצורה שלהם חושבה על ידי אנשים נוספים (כמו קר).
    רדיוס שוורצשילד הוא קל לחישוב.
    חור שחור שמסתו כמסת השמש יהיה ברדיוס 3 ק"מ.
    רדיוס החור השחור עולה ביחס ישר למסה – כלומר – חור שחור שמסתו פי עשר ממסת השמש יהיה בעל רדיוס של 30 ק"מ.
    תוכל להרחיב את הבנתך בעניין כאן:
    http://en.wikipedia.org/wiki/Schwarzschild_radius

    מחור שחור אכן לא יכול דבר להימלט – כולל האור.
    משערים שליד המעטפת של חור שחור נוצרת קרינה בתהליך שבמקביל גם שולח אנרגיה שלילית לתוך החור השחור ובכך גורם להתפוגגותו עם הזמן.
    זו לא קרינה שיוצאת מן החור השחור אבל התוצאה שקולה.
    רצוי לדעת שקיומה של קרינה זו עדיין לא אומת בניסוי/מדידה.
    קרינה זו מכונה "קרינת הוקינג" ולפעמים גם "קרינת בקנשטיין הוקינג" על שם הפיזיקאי הישראלי יעקב בקנשטיין שאבחנות שלו סייעו להוקינג להגיע למסקנה בדבר קיומה.
    להרחבה קרא כאן:
    http://en.wikipedia.org/wiki/Hawking_radiation

  2. פרקליטו של השטן

    ככלל הטענה הזו אכן נכונה. עד כדי "קרינת הוקינג", שככל הנראה נפלטת בכל זאת מהחור השחור, אם כי זה עדיין לא נצפה, כמובן.
    בקשר לגודל של חור שחור, יש שני גדלים שעשויים לענות לשאלה שלך.
    1. הגודל הממשי של המסה שהוא מחזיק, במקרה זה נהוג להתייחס לחור השחור כ"סינגולריות" – ז"א שהחור השחור הוא נקודה, לצורך העניין בגודל אפס, בה מרוכזת המסה. אני חושב שברגע שכוכב קורס לחור שחור אין מגבלה פיזיקלית על הצפיפות ולכן אין מה שמונע ממנו להצטמצם עד כדי נקודה, בניגוד לדוגמא לכוכב ניוטרונים שהרדיוס המינימאלי שלו מוגדר ע"י גבול הצפיפות האפשרית לניוטרונים לפי חוק פיזיקלי זה או אחר.
    2. הגודל השני שעשוי לענות לשאלתך ידוע כ"רדיוס שוורצפילד", זהו לא הגודל שתופסת המסה, אלא הרדיוס שממנו ומטה לא נפלט עוד כלום. ידוע גם כ"אופק האירועים" של החור השחור. הרדיוס הזה תלוי במסה וניתן לחישוב גם בעזרת מכניקה ניוטונית. תוכל למצוא מספרים בויקיפדיה תחת השם "רדיוס שוורצפילד"

  3. הספקן הלא מסופק

    מסקם=מסכם, לפחות ככה נראה לי… אבל גם אני דיסלקטי 🙂

  4. רועי

    אני חס ושלום לא מערער על מה שכתוב למעלה, אבל בהתעניינותי עם תכניות טלוויזיה שראיתי
    האסטרונומים אומרים שגם האור עצמו נלכד בתוך החור השחור ולא יכול לברוח ולהימלט. אז רציתי לדעת אם טענה זו נכונה.
    ואם אפשר לשאול, מה היחס בין גודל חור שחור למסה שלו?

  5. עופר פ

    החורים השחורים כן פולטים אור בדיוק כמו כל כוכב
    היות ויחס הזמן בחור שחור הוא שונה מיחס הזמן אצלנו
    עקב המסה העצומה הזמן שם עובר הרבה יותר לאט
    כול יום שם יכול להיות כמו מאות שנים אצלנו.
    ואם נכוון מצלמה לעבר החור השחור למשך מאות שנים רצוף נוכל לראות פליטות של אור בזמנים קצובים אחת לכמה שנים תהיה פליטת אור.

  6. דין

    יש לי שאלה… מה קורה כששני חורים שחורים קרובים למיזוג? המרחב-זמן שבינם מתמתח או מצטמק ואיך קורה המיזוג בתכלס?
    תודה לעונים… [=

הוספת תגובה

  • (will not be published)