ידענים: ראשית היקום

מאת 6 בפברואר 2014 7 תגובות

המחקר מציע דרך חדשה לגלות חורים שחורים מהיקום המוקדם המחקר התפרסם היום (ד') בכתב העת היוקרתיNature

ציור של חור שחור במערכת כפולה. גז מהכוכב השני במערכת נמשך אל החור השחור ופולט קרני X (קרדיט: נאס"א).

ציור של חור שחור במערכת כפולה. גז מהכוכב השני במערכת נמשך אל החור השחור ופולט קרני X (קרדיט: נאס"א).

מחקר חדש באוניברסיטת תל אביב מעלה, שבניגוד לסברה המדעית המקובלת, החורים השחורים שנוצרו מהכוכבים הראשונים חיממו את הגז ברחבי היקום בתקופה מאוחרת והותירו סימן ברור שאותו תצפיתנים יכולים לאתר באמצעות גלי רדיו.

על המאמר, שמתפרסם הערב (5 בפברואר 2014 בשעה 20:00, שעון ישראל) בכתב העת Nature, חתומים ד"ר אנסטסיה פיאלקוב מאוניברסיטת תל אביב ומ"אקול נורמל סופרייר" בפריז, פרופ' רנן ברקנא מבית הספר לפיזיקה ואסטרונומיה באוניברסיטת תל אביב וד"ר אלי ויסבאל מהאוניברסיטאות קולומביה והרווארד בארה"ב.

"אחד התחומים המרתקים באסטרונומיה הוא חקר עידן היווצרות הכוכבים הראשונים", מסביר פרופ' ברקנא. "מכיוון שהיקום היה אז מלא באטומים של מימן, הדרך הכי מבטיחה לצפות בעידן הזה היא בעזרת מדידת גלי רדיו מהיקום הקדום, מאחר שהקרינה של מימן היא באורך גל של 21 ס"מ – שנופל בתחום של גלי רדיו".

אסטרונומים חוקרים את ההיסטוריה הרחוקה שלנו, מיליארדי שנה אל העבר הרחוק. בניגוד לארכיאולוגים, שיכולים רק לבחון שרידים של העבר, אסטרונומים יכולים לראות את העבר הרחוק בצורה ישירה כפי שהוא. האור מעצמים מרוחקים מגיע אלינו לאחר זמן רב, ואנו רואים את העצמים האלה כפי שנראו כשפלטו את האור. כתוצאה מכך, אם אסטרונומים מסתכלים מספיק רחוק, בעזרת בטלסקופים רבי עוצמה הם יכולים לראות את הכוכבים הראשונים ממש כפי שהיו ביקום המוקדם. לכן התגלית החדשה, לפיה החימום הקוסמי קרה מאוחר יותר, מעלה את הסברה, שלא יהיה צורך להסתכל רחוק כל-כך בשביל בכדי לראות את האירוע הקוסמי הזה, ויהיה קל יותר לגלות אותו מאשר שיערו תחילה.

בין היתר, גילוי החימום הקוסמי יאפשר לחקור את החורים השחורים המוקדמים, כי החימום נבע מחורים שחורים במערכות כפולות. מערכות אלה נוצרו מכוכבים בינאריים (כפולים) שבהם הכוכב המסיבי יותר סיים את חייו בפיצוץ סופרנובה שהשאיר במקומו חור שחור. בהמשך, גז מהכוכב השני במערכת נמשך אל החור השחור, נקרע תחת כוח משיכתו העצום ופולט קרינה באנרגיות גבוהות – קרינת X (רנטגן). קרינה זו מגיעה למרחקים, וחוקרים סוברים, שהיא חיממה מחדש את הגז ביקום, אחרי שהספיק להתקרר כתוצאה מהתפשטות היקום. החידוש במחקר הנוכחי הוא עיכוב החימום.

"עד היום חשבו, שהחימום התרחש מוקדם מאוד", אומר פרופ' ברקנא, "אבל אנו גילינו שהתמונה המקובלת הזאת תלויה באנרגיה המדויקת של קרינת ה-X המחממת. תצפיות שנערכו בשנים האחרונות מראות שחורים שחורים במערכות כפולות פולטים קרינה באנרגיות גבוהות במיוחד – מה שמשנה את הציפיות לגבי החימום הקוסמי. קיבלנו ניבוי חדש לתקופה מוקדמת (כשהיקום היה בן 400 מיליון שנה בלבד) שבה נצפה לראות גלי רדיו אחידים בשמיים שנפלטו מגז המימן הקדום".

עד כה מספר קבוצות בינלאומיות של תצפיתנים בנו והחלו להפעיל מערכים חדשים של טלסקופים בגלי רדיו, במטרה לגלות את גלי הרדיו מהמימן ביקום המוקדם. המערכים האלה תוכננו תחת ההנחה שהחימום הקוסמי התרחש מוקדם מדי בשביל מכדי שנוכל לראותו, ולכן סברו שהטלסקופים יוכלו לחפש רק אירוע קוסמי מאוחר יותר, שבו קרינה מכוכבים שברה את אטומי המימן במרחבים שבין הגלקסיות. התגלית החדשה הופכת על פיה את ההנחה המקובלת, ומעלה את האפשרות שמערכי הרדיו האלה יגלו גם סימנים לחימום הגז על ידי החורים השחורים המוקדמים.

7 תגובות ל “חוקרים מאוניברסיטת תל אביב גילו שהיקום התחמם מאוחר מהצפוי”

  1. אורו

    למישהו
    בעיקרון אתה צודק, גם לפני הקריסה לחור שחור הכוכב המאסיבי משך חומר מבן הזוג שלו. אבל בשלב ההוא נפילת החומר ופגיעתו בפני הכוכב הם לא אירוע קטסטרופלי (כי פני הכוכב הם ברדיוס שבו כח המשיכה עדיין חלש יחסית). לאחר הקריסה, החומר נופל במורד באר פוטנציאל עמוקה יותר, מאיץ, מתחמם מאוד מהחיכוך וכך פולט קרינת X.

  2. א.בן נר

    למישהו
    לשאלתך. יתכן הסבר נוסף והוא, שהכוכב הכפול של החור השחור נוצר רק לאחר התפוצצות
    הסופר נובה, מענן החומר שנפלט ע"י הסופרנובה. לפיכך לפני כן הוא לא היה קיים ככוכב נפרד אלא היה חלק מהכוכב שהתפוצץ.

  3. יוסי

    התיאוריה של הוקינג נראית לי מעמיקה, אם הובנתי לא נכון. אני מתרשם מהגובה הנמוך שאני נמצא שהוא מהמבינים הגדולים ביותר בנושא חורים שחורים, ואפילו הדיאגלוג שקיימתם בסדרת 2-3 מאמרים היה ברור.
    העובדה שאין פרסום תיאוריה, או שיבוא בהמשך או שקשה לו לתרגם תובנות למתימטיקה בגלל מגבלות פיזיות.

  4. יוסי

    מצאתי את המאמר אף מכויוון שהוא ב 22$ ב NATURE לא מפיץ את הלינק. תודה שאתם מתחשבים בחתך ציבור שהוא יותר אקדמי ורוצה לראות מה נעשה בדיסציפלינות אחרות. בשבועיים האחרונים עסקתם במאמר של הוקינג, שהוא הפרופסור היחיד בעולם שירשו לו לפרסם מאמר בלי תיאוריה. בגילו הלא צעיר הוא מתקשה לתרגם למתימטיקה את רעיונותיו הנשגבים. בנוסף המאמר שמסביר מתורת המידע את היווצרות היקום יש מאין. המאמר על הפחתת דמנציה בעכברים חולי סוכרת. מאמר על זכייתו של סרנק בפרס וולף בנושא שימושי למאמרים של ד"ר נחמני.

  5. נקודה

    מישהו זה קורה כי הם לאט לאט מתקרבים אחד לשני. אז במקום להזדווג (מה שהיה קורה לו היה מדובר ב2 שמשות) החור השחור שותה את השמש הלבנה.

  6. מישהו

    "בהמשך, גז מהכוכב השני במערכת נמשך אל החור השחור, נקרע תחת כוח משיכתו העצום ופולט קרינה באנרגיות גבוהות"

    לא הבנתי, מדוע זה קרה רק אחרי שהשמש הפכה לחור שחור? הרי המסה של החור השחור (ולכן גם כוח המשיכה שלו) שווה בדיוק לזה של השמש לפני שקרסה לחור שחור, אז מדוע בהיותה עדיין שמש היא לא קרעה בכוח את הגז מהכוכב השני ? מה השתנה מבחינת כוח הכבידה שהיא מפעילה על הכוכב ?

  7. נקודה

    עדיין לא תגלית לגבי היקום המוקדם. מדובר בניבוי.

    ובכלל אני לא רואה מה כל כך דרמטי בזה. לא מדובר במשהו גרנדיוזי כמו שהכותרות זועקות.

הוספת תגובה

  • (will not be published)