התגלה חור שחור מוזר עם עיוות עצום בדיסקת הספיחה שלו

צוות בינ”ל של אסטרופיזיקאים מדרום אפריקה, בריטניה, צרפת וארה”ב מצאו שונות רבה בבהירות של אור שנראה מסביב לאחד החורים השחורים הכי קרובים בגלקסיה שלנו, 9,600 שנות אור מכדור הארץ, והם מסיקים שהיא נגרמת מעיוות עצום בדיסקת הספיחה שלו

העצם הזה, MAXI J1820+070, התפרץ כמקור קרינת רנטגן חולף חדש במרץ 2018 והתגלה על ידי טלסקופ רנטגן יפני שנמצא בתחנת החלל הבינ”ל. החולפים האלה, מערכות שמציגות התפרצויות חזקות, הם כוכבים בינאריים הכוללים כוכב עם מסה קטנה שדומה לשמש שלנו ועצם הרבה יותר קומפקטי שיכול להיות ננס לבן, כוכב נייטרונים או חור שחור. במקרה הזה MAXI J1820+070 כולל חור שחור שהמסה שלו גדולה פי שמונה לפחות ממסת השמש שלנו.

הממצאים הראשונים התפרסמו עכשיו בכתב העת הבינ”ל החשוב Monthly Notices of the Royal Astronomical Society, והכותב הראשי הוא ד”ר ג’סימול תומס, עמית מחקר פוסט-דוקטורט במצפה האסטרונומי הדרום אפריקני.

התגלית המוצגת במאמר התגלתה מעקומת אור נרחבת ומפורטת שהתקבלה במשך כמעט שנה מחובבים מסורים מרחבי העולם שהם חלק מ-AAVSO (האגודה האמריקנית של צופים בכוכבים משתנים). MAXI J1820+070 הוא אחד משלושת חולפי הרנטגן הכי בהירים שנצפו אי פעם, תוצאה של הקירבה שלו לארץ והיותו מחוץ למישור המסתיר של גלקסיית שביל החלב שלנו. הוא נשאר בהיר במשך חודשים רבים, וזה איפשר לחובבים רבים כל כך לעקוב אחריו.

פרופסור פיל צ’רלס, חוקר באוניברסיטה של סאותהמפטון וחבר בצוות המחקר, הסביר: “חומר מהכוכב הנורמלי נמשך על ידי העצם הקומפקטי לתוך דיסקת הספיחה של גז מסתחרר שמקיפה אותו. התפרצויות גדולות קורות כשהחומר בדיסקה נעשה חם ולא יציב, מסתפח לתוך החור השחור ומשחרר כמויות שופעות של אנרגיה לפני שהוא עובר את אופק האירועים. התהליך הזה כאוטי ומאוד משתנה, ופרקי הזמן נעים מאלפיות שנייה ועד לחודשים”.

צוות המחקר יצר החזיה של המערכת, שמראה איך פלט עצום של קרינת רנטגן נובע מקרוב מאוד לחור השחור, ולאחר מכן מקרין על החומר הסובב, במיוחד על דיסקת הספיחה, ומחמם אותו לטמפרטורה של עד סביבות 10,000K, שנראה כאור הנראה שנפלט. זאת הסיבה שכשהתפרצות קרינת הרנטגן קטנה, כך גם האור האופטי.

אבל משהו בלתי צפוי קרה כמעט שלושה חודשים אחרי שההתפרצות התחילה כשעקומת האור האופטי התחילה מודולציה עצומה – קצת כמו סיבוב של מתג עמעם למעלה ולמטה וכמעט הכפילה את הבהירות שלה בשיא – בפרק זמן של כ-17 שעות. אבל לא היה שום שינוי בפלט קרינת הרנטגן, שנשאר קבועה. מודולציות נראות קטנות ומחזוריות למחצה נראו בעבר בהתפרצויות של חולפי רנטגן אחרים, אבל שום דבר בסדר הגודל הזה לא נראה מעולם קודם.