סיקור מקיף

סילון ענק נפלט מחור שחור ביקום המוקדם

הסילון, שאורכו גדול יותר מאורכה של גלקסיית שביל החלב נפלט מגלקסיה כמיליארד שנה לאחר המפץ הגדול. התגלית עשויה להסביר כיצד נוצרו החורים השחורים הסופר-מאסיביים הנמצאים כיום במרכזי כל הגלקסיות

תמונה:  בתמונה הראשית איור המציג מקרוב קוואזר וסילון, כמו זה שבעצם  PJ352-52. במסגרת: נתוני צילום רנטגן מטלסקופ החלל צ'אנדרה  קרדיט: רנטגן: NASA / CXO / JPL / T. קונור; אופטי: מצפה התאומים / NOIRLAB / NSF / AURA; אינפרא אדום: מצפה הכוכבים WM; איור: NASA / CXC / M. WEISS
תמונה: בתמונה הראשית איור המציג מקרוב קוואזר וסילון, כמו זה שבעצם PJ352-52. במסגרת: נתוני צילום רנטגן מטלסקופ החלל צ'אנדרה קרדיט: רנטגן: NASA / CXO / JPL / T. קונור; אופטי: מצפה התאומים / NOIRLAB / NSF / AURA; אינפרא אדום: מצפה הכוכבים WM; איור: NASA / CXC / M. WEISS

מאת: מרכז הרווארד-סמית'סוניאן לאסטרופיזיקה. תרגום: אבי בליזובסקי

אסטרונומים גילו עדויות לסילון חלקיקים ארוך במיוחד המגיע מחור שחור סופר-מסיבי ביקום המוקדם, באמצעות מצפה הרנטגן של צ'נדרה של נאס"א.

אם התגלית תאושר, יהיה זה החור השחור הסופר-מסיבי הרחוק ביותר עם סילון שזוהה בצילומי רנטגן. הסילון מגיע מגלקסיה שנמצאת במרחק של כ -12.7 מיליארד שנות אור מכדור הארץ,  והוא עשוי לסייע להסביר כיצד נוצרו החורים השחורים הגדולים ביותר בשלב מוקדם מאוד בתולדות היקום.

מקור הסילון הוא קוואזאר – חור שחור סופר-מאסיבי שצומח במהירות – ושמו PSO J352.4034-15.3373 (בקיצור PJ352-15), היושב במרכז גלקסיה צעירה. זהו אחד משני הקוואזרים החזקים ביותר שהתגלו באמצעות גלי  ואנו רואים אותם למעשה כפי שהיו במיליארד השנים הראשונות לאחר המפץ הגדול. החור השחור מאסיבי פי מיליארד מהשמש.

כיצד הצליחו החורים השחורים העצומים לצמוח כל כך מהר?

כיצד הצליחו חורים שחורים מסיביים לצמוח כל כך מהר ולהגיע למסה כה עצומה בתקופה המוקדמת הזו של היקום? זו אחת משאלות המפתח באסטרונומיה בימינו. 

למרות כוח המשיכה העוצמתי והמוניטין האימתני שלהם, חורים שחורים לא מושכים בהכרח את כל מה שמתקרב קרוב אליהם. חומר שמקיף את דיסקת החור השחור צריך לאבד מהירות ואנרגיה לפני שהוא יכול ליפול יותר פנימה כדי לחצות את אופק האירועים כביכול, נקודת האל-חזור. שדות מגנטיים עלולים לגרום להשפעת בלימה על הדיסקה מכיוון שהם מפעילים סילון, הדרך העיקרית שמפשרת לחומר בדיסקה לאבד אנרגיה ולכן להגביר את קצב הצמיחה של חורים שחורים. 

לדברי אמר תומאס קונור ממעבדת ההינע הסילוני של נאס"א (JPL) בפסדינה. , קליפורניה, שהוביל את המחקר. "סביב חורים שחורים ענקיים, אנו חושבים  שסילונים יכולים לאסוף מספיק אנרגיה כדי שהחומר יכול ליפול פנימה והחור השחור יכול לצמוח." 

אורך הסילון 160 אלף שנות אור, לשם השוואה קוטר שביל החלב 100 אלף שנות אור

אסטרונומים נדרשו להתבונן ב- PJ352-15 במשך שלושה ימים בסך הכל תוך שימוש בראייה החדה של צ'נדרה כדי לאתר עדויות לסילון הרנטגן. פליטת רנטגן התגלתה במרחק של כ -160,000 שנות אור מהקוואזאר באותו כיוון  שבו נצפו בעבר סילונים קצרים בהרבה בתצפיות בגלי רדיו על ידי מערך הבסיס  הגדול מאוד. לשם השוואה, כל שביל החלב משתרע על פני כ -100,000 שנות אור.

PJ352-15 שובר כמה שיאים אסטרונומיים שונים. ראשית, הסילון הארוך ביותר שנצפה בעבר ממיליארד השנים הראשונות לאחר המפץ הגדול היה באורך של כ -5,000 שנות אור בלבד, התואם לתצפיות הרדיו של PJ352-15. שנית, PJ352-15 נמצא במרחק של כ -300 מיליון שנות אור רחוק יותר מסילון הרנטגן הרחוק ביותר שנרשם לפניו.

"אורכו של סילון זה משמעותי מכיוון שמשמעותו שהחור השחור הסופר-מאסיבי המניע אותו גדל מזה תקופה לא מבוטלת", אמר המחבר המשותף אדוארדו בנאדוס ממכון מקס פלאנק לאסטרונומיה (MPIA) בהיידלברג, גרמניה. "תוצאה זו מדגישה כיצד מחקרי רנטגן של קוואזרים רחוקים מספקים דרך קריטית לחקר צמיחתם של החורים השחורים העל-מסיביים הרחוקים ביותר."

האור שזוהה מסילון זה נפלט כאשר היקום היה בן 0.98 מיליארד שנה בלבד, פחות מעשירית מגילו הנוכחי. בשלב זה, עוצמת קרינת הרקע הקוסמית שנותרה מהמפץ הגדול הייתה הרבה יותר גדולה מכפי שהיא כיום.  

כאשר האלקטרונים בסילון מתעופפים מהחור השחור קרוב למהירות האור, הם מתנגשים בפוטונים המרכיבים את קרינת הרקע הקוסמית, ומגבירים את האנרגיה של הפוטונים לטווח הרנטגן זו הקרינה שזוהתה על ידי צ'נדרה. בתרחיש זה, צילומי הרנטגן מוגברים באופן משמעותי בבהירות בהשוואה לגלי רדיו. זה תואם את התצפית כי לסילון הרנטגן הגדול אין פליטןת רדיו נלוות.

"התוצאה שלנו מראה שתצפיות רנטגן יכולות להיות אחת הדרכים הטובות ביותר לחקור קוואזרים עם סילונים ביקום המוקדם", אמר המחבר המשותף דניאל שטרן, גם הוא מ-JPL. "או במילים אחרות, תצפיות רנטגן בעתיד עשויות להיות המפתח לחשיפת סודות העבר הקוסמי שלנו." 

להודעה באתר טלסקופ החלל צ'אנדרה

עוד בנושא באתר הידען:

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

תגובה אחת

  1. כל ההסברים על "חורים שחורים" נראים כמו משחק של ילדים מוקסמי 'מלחמת הכוכבים'. דימיונות נטו, לא מדע מדויק ! איך חור שחור פולט משהו, אם מספרים לנו שהוא בולע לתוכו 'כל דבר'?…. מצרפים לכתבה איור – ציור! ותמונת הרנטגן לא מראה מה שהאיור מתימר להראות….. זה ממש כמו "סיינטיפיק ידיעות אחרונות"……

כתיבת תגובה

האימייל לא יוצג באתר.

לוגו אתר הידען
דילוג לתוכן