סיקור מקיף

מה הקשר בין חורים שחורים כוכביים וחומר אפל?

כש-LIGO ו-Virgo יצפו בעוד התנגשויות של כוכבים שחורים, הם אולי יצפו בהרבה כוכבים שחורים קטנים. אם זה יקרה, אולי נצטרך לבחון את הרעיון הזה של חומר אפל יותר בקפידה

כוכבי נויטרונים מתנגשים עלולים ליצור חורים שחורים במסת השמש. קרדיט: רובין דינל / מכון קרנגי למדע
כוכבי נויטרונים מתנגשים עלולים ליצור חורים שחורים במסת השמש. קרדיט: רובין דינל / מכון קרנגי למדע

תארו לעצמכם שאתם כוכב נייטרונים. אתם צפים בשמחה בחלל, כבר זקנים מכדי למזג גרעינים בליבה שלכם, אבל הלחץ הקוונטי על הנייטרונים והקווארקים שלכם שומר עליכם בקלות שלא תקרסו תחת כובד המשקל שלכם. אתם מצפים לפרישה כוכבית ארוכה של התקררות הדרגתית. ואז יום אחד פוגע בכם חור שחור קטן. לחור השחור הזה יש רק מסה של אסטרואיד, אבל היא גורמת לכם להיות לא יציבים. הכבידה מועכת אתכם כשהחור השחור מכלה אתכם באופן יסודי. לפני שתבינו מה קורה, הפכתם לחור שחור.

לפי מחקר חדש שהתפרסם ב-Physical Review Letters, התרחיש הזה עשוי להתרחש מדי פעם, והוא יכול להסביר את החומר האפל והחורים השחורים הכי קטנים שראינו.

המסה של כוכבי נייטרונים היא בדרך כלל בין 1.5 ל-2 מסות שמש. הם נוצרים כי הלחץ הקוונטי של הנייטרונים חזק מספיק כדי לאזן את משקל הכבידה של הכוכב. אבל יש גבול למסה שיכולה להיות לכוכב נייטרונים. הוא ידוע בשם גבול טולמן-אופנהיימר-וולקוף (TOV). קשה לחשב את הגבול הזה, אבל אנחנו חושבים שהוא בסביבות 2.5 מסות שמש. כל דבר מעל ה-TOV יקרוס לחור שחור.

הרעיון הוצע בעבר, אבל במחקר הזה הצוות בודק איך זה יכול להיות קשור לחומר האפל. יש אסטרונומים שהציעו שהחומר האפל אולי עשוי מחורים שחורים היוליים. אם זה נכון, היקום בוודאי מלא בחורים שחורים היוליים, והתנגשויות עם כוכבי נייטרונים צריכות להיות שכיחות. לכן החוקרים בדקו את פיזור המסה של כוכבי נייטרונים ידועים וחישבו את הגודל הכי סביר במסות שמש של כוכבים שחורים. הסתבר שהוא בין 1 ל-2.5 מסות שמש. כך שהכוכב השחור הכי קטן שראינו אולי נוצר באמצעות התנגשות של כוכב שחור היולי.

זה רעיון מעניין, אבל ההוכחות הנוכחיות רחוקות מלשכנע. אבל כש-LIGO ו-Virgo יצפו בעוד התנגשויות של כוכבים שחורים, הם אולי יצפו בהרבה כוכבים שחורים קטנים. אם זה יקרה, אולי נצטרך לבחון את הרעיון הזה של חומר אפל יותר בקפידה.

לכתבה באתר יוניברס טודיי

עוד בנושא באתר הידען:

שיתוף ב print
שיתוף ב email
שיתוף ב whatsapp
שיתוף ב linkedin
שיתוף ב twitter
שיתוף ב facebook

כתיבת תגובה

האימייל לא יוצג באתר.

לוגו אתר הידען
דילוג לתוכן