“ללא התצפיות של גנזל וגז, כל הנושא של חורים שחורים היה נשאר תיאורטי”

כך אומר פרופ’ עמיאל שטרנברג מבית הספר לפיזיקה ואסטרונומיה באוניברסיטת תל אביב שחבר גם בקבוצתו של פרופ’ גנזל במינכן. הוא מדגיש כי הזוכה השלישי, רוג’ר פנרוז, הוא זה שהניח את המסד התאורטי לקיומם של חורים שחורים

“ללא התצפיות של זוכי נובל ריינהרט גנזל ואנדריאה גז, כל הנושא של חורים שחורים היה נשאר תיאורטי.” כך אומר פרופ’ עמיאל שטרנברג מבית הספר לפיזיקה ואסטרונומיה באוניברסיטת תל אביב.  פרופ’ שטרנברג חבר גם במכון – Flatiron בניויורק, וכן במכון מקס פלנק לאסטרופיזיקה במינכן, אותו מנהל זוכה פרס נובל לפיזיקה ריינהרט דנזל.

הוא מדגיש כי הזוכה השלישי, רוג’ר פנרוז, הוא זה שהניח את המסד התאורטי לקיומם של חורים שחורים.

בראיון לאתר הידען מסביר פרופ’ שטרנבג: “אני משתף פעולה עם הקבוצה של פרופ’ ריינהרט הרבה מאוד שנים, למעשה אני מכיר את הקבוצה מאז היווסדה. הקבוצה שלנו במינכן ייחודית בכך שהם מפתחים טכנולוגיה ומכשירים חדשים למטרות מדעיות מאוד ספציפיות. זה מאוד שונה מהדרך השגרתית שבה פועלים בתחום שלנו שבה יש מצפי כוכבים, ובכל אחד מהם מותקן ציוד מסוגים שונים. החוקר ניגש למכשיר ומשתמש בו. הקבוצה שלנו במינכן בונה מיכשור חדיש למטרות אסטרטגיות ארוכות טווח. אחת מהן היא אימות הרעיון שיש חור שחור מאוד מאסיבי במרכז שביל החלב.”

“זה פרויקט שנמשך עשרות שנים, מתחילת שנות התשעים.  לאט לאט עם הרבה מאוד עבודה ומאמץ התגלו תנועות של כוכבים סביב החור השחור המרכזי. במקביל עשתה זאת גם קבוצה גדולה בארה”ב בהובלת אנדריאה גז (עימה חלק גנזל את מחצית הפרס) . אני מכיר גם אותה אפילו נתתי לה את פרס סאקלר כשהיתה צעירה, על העבודות האלו בשלבים ההתחלתיים.”

“הנושא של חורים שחורים שעומד במרכז פרס נובל לפיזיקה, חשוב גם בפיזיקה תיאורטית באופן כללי גם בלי קשר לאסטרונומיה וגם באסטרונומיה. רוג’ר פנרוז הגיע לתחום הזה מזווית ראיה מתמטית תיאורטית. הרעיונות אודות קיום חורים שחורים הקדימו את פנרוז אבל הם היו מאוד תיאורטיים והתבססו על הנחות מופשטות כגון מבנה כדורי טהור.  פנרוז הצליח להראות שכוכבים אמיתיים ואפילו אוסף של כוכבים יכולים לקרוס למצב של חור שחור, שבו ברגע שאתה נכנס לאיזור הפנימי כבר לא תצא יותר”.

הרעיון של חורים שחורים במרכזי גלקסיות התפתח לאט

“הרעיון של חורים שחורים במרכזי גלקסיות התפתח לאט. בשנות השישים התגלו עצמים שלימים כונו קוואזרים, והיום מבינים שאלו מרכזי גלקסיות שפולטים המון אנרגיה, הרבה יותר ממה שאפשר לתאר מכוכב בודד או אפילו ממיליארדי כוכבים. כבר בשנות השישים התיאורטיקנים הסבירו שזו אנרגיה שנפלטת מחומר שנופל לתוך בור עמוק. כאשר החומר נכנס לבור הוא לא יכול לצאת ממנו אבל בדרך למטה, לפני שהוא נבלע סופית, הנפילה הזו גורמת לפליטה של האור הזה שאנו רואים בתור קוואזר. התרומה של פנרוז היתה בכך שהוא חיבר את רעיון תורת היחסות של איינשטיין עם תגלית הקוואזרים. העבודה התצפיתית של גנזל בגרמניה וגז בקליפורניה, שחור שחור מאסיבי כזה אכן קיים במרכז שביל החלב שלנו שהיא גלקסיה טיפוסית. היום יש עדויות, אם כי יותר חלשות מהעדויות של גנזל וגז בגלקסיות מרוחקות מאיתנו שגם בהם יש חורים שחורים. זה הפך לתמונה די סטנדרטית.  בגלל שמרכז שביל החלב שלנו קרוב יחסית, רק כמה עשרות אלפי שנות אור, עדיין זה מספיק קרוב כדי לאפשר את ביצוע המדידות הללו.”

“היום אנחנו חושבים שלכל גלקסיה יש חור שחור אבל ללא המדידות הללו של גנזל וגז בשביל החלב שלנו הרעיון הזה היה הרבה פחות משכנע ללא המדידות הללו הרבה פיזיקאים היו אומרים: ‘טוב אתם מספרים כל מיני סיפורים על חורים שחורים במרכזי גלקסיות, רעיון יפה אבל לא מוכח.

פרופ’ שטרנברג מדגיש כי המדידות הללו החלו כבר לפני שלושים שנה. “בהרבה מקרים פרס נובל ניתן על פריצות דרך שנעשו לפני די הרבה שנים. העובדה שהרעיון של חורים שחורים במרכזי גלקסיה נראה לך מובן מאליו זה בגלל העבודות של גנזל וגז, גם אם לא היית מודע להם. אי אפשר לדעת מהם השיקולים של חברי וועדת הפרס שלפעמים נותנים פרס מיידי” (למשל על גלי הגרביטציה ואפילו על בוזון היגס שניתנו מיד לאחר הגילוי הנסיוני שהוכיח אותם א.ב.).

בתשובה לשאלת אתר הידען מה חלקו של סטיבן הוקינג המנוח אמר פרופ’ שטרנברג כי למעשה ניתן להגדיר את פנרוז והוקינג כצמד בצד התיאורטי של החורים השחורים. אלא שכידוע, פרס נובל ניתן לזוכים בעודם בחיים.

לפרופ’ גנזל יש קשרים ענפים בקהילה המדעית בישראל והוא פירסם ומפרסם מאמרים משותפים גם עם פרופ’ חגי נצר מאוניברסיטת תל אביב, פרופ’ ראם סרי ופרופ’ אבישי דקל מהאוניברסיטה העברית וכן עם פרופ’ טל אלכסנדר ז”ל שפעל במכון ויצמן. כתבות נוספות בהמשך, לרבות ראיון עם פרופ’ חגי נצר.

עוד בנושא באתר הידען:

• רוג’ר פנרוז ושני מגלי החור השחור במרכז הגלקסיה זכו בפרס נובל לפיזיקה
• פרופ’ סטיבן הוקינג מת בשנתו * חקר חורים שחורים והיה פעיל חברתי
• לפחות עשרת אלפים חורים שחורים בשביל החלב מקיפים את החור השחור המרכזי
• הסבר על החור השחור במרכז שביל החלב כמעבדה למחקר חורים שחורים, כולל חלקם של זוכי נובל