לא יהיה מעניין לעמוד ליד חור שחור, להציץ פנימה ולראות איך הוא נראה?
מיכל לוינשטיין
חוקרים ב-Humboldt State University in בקליפורניה שאפשר – בביטחון – מהמחשב שלנו. “הרעיון הוא לראות איך נראה חור שחור” אומר דיוויד קורנריץ’ David Kornreich. התשובה הפשוטה היא “שחור”, כיוון שאור אינו יכול לצאת ממשיכת הכבידה של חור שחור. אבל אור המטייל ליד חור שחור – מסלולו יתכופף, בדיוק כמו שקורה בעדשה.
קורנריץ’ וסטודנט שלו – ברייאנט גיפסון Bryant Gipson – חישבו איך תמונות נוף או כוכבי לכת יעוותו אם יהיה ברקע חור שחור. “חישובים מתמטיים נעשו בעבר לגבי חורים שחורים נייחים – זו הפעם הראשונה שנערך חישוב כזה לחור שחור מסתובב. רוב החורים השחורים ביקום נחשבים כמסתובבים, חלקם המהירות גבוהה” אומר קורנריץ’.
בחור שחור כוכבי, הנוצר כשכוכב מת בהתפוצצות- הסיבוב הוא תוצאה הגיונית של סיבוב הכוכב. בדיוק כמו שמחליקה על קרח מאיצה את הסיבוב כשהיא מקפלת את זרועותיה פנימה – סיבובו של הכוכב הגווע מואץ באופן דרמטי כשהוא קורס פנימה לחור שחור קטן ודחוס.
השתקפויות ואופקים
החישובים עבור חור שחור מסובכים, עקב העובדה שהחלל סביב חור שחור חייב להסתובב יחד עמו ולכן יש השפעה על כל מה שמקיף אותו – תופעת גרירת מסגרת Frame Dragging.
“גם קרני אור יימשכו לסיבוב” אומר קורנריץ’ “ואלה שכיוונן מנוגד לכיוון סיבוב החור השחור לא שורדות לפעמים – הן מוסטות לאחור”.
המחשבה גורסת, שכיוון שיש קרני אור המוסטות לאחור לכיווננו – ישנה אפשרות שהצופה יראה את השתקפותו שלו אם יסתכל היטב בצידו של החור השחור המסתובב לכיוונו. אבל זה עוד לא אומר שאסטרונומים יוכלו לראות את עצמם דרך הטלסקופ… “זה משהו שתוכל לראות רק בחללית כשתתקרב לחור שחור” אומר קורנריץ’.
כדי לצפות בעיוותים שכאלה חייבים להיות במרחק של 3-4 פעמים רדיוס שוורצשילד Schwarzschild radius של החור השחור – עבור חור שחור נייח (לא מסתובב) הרדיוס מגדיר את אופק האירועים Event Horizon – תחום (כדורי) האל חזור. לדוגמא – לחור שחור בעל מסה כשל השמש שלנו יהיה אופק אירועים ברדיוס 3 ק”מ (2 מייל). לחור שחור בעל מסה כשל כדור הארץ יהיה אופק אירועים ברדיוס 9 מ”מ.
גיפסון מסביר “פוטון שנזרק ישירות מחור שחור דרך אופק האירועים יכול להימלט, אך אם לא – הוא יסתובב מסביבו או יסתחרר לאחור או יסטה”.
מסת החור השחור היא שרירותית במקצת. העיקום יכול להיות גדול ורחוק, או קטן וקרוב לחור השחור. לשם הבהרה, מניחים החוקרים שהחורים השחורים שוקלים בערך כמו השמש ואנו מביטים בהם ממרחק של 10 מייל.
הגבול העירום
Naked Limit הינו הגבול התיאורטי למהירות הסיבוב – שהיא, מבחינה טכנית, התנע הזוויתי – של החור השחור. אם יסתובב במהירות גדולה מזו – ייעלם אופק האירועים ויחשוף את נקודת הדחיסות האינסופית – הייחודיות Singularity – במרכז החור השחור.
“ייחודיות עירומה היא חור שחור המסתובב במהירות כה גבוהה, עד שישנן קרני אור המסוגלות לברוח ממנו במסלולים מסוימים. לפיכך, צופה עשוי לראות את הייחודיות במרכז” אומר קורנריץ’.
גוף המסתובב במהירות גבוהה יותר מהגבול העירום יתפרק כנראה לחתיכות עוד לפני שיהפוך לחור שחור. לכן סביר להניח שייחודיות עירומות אינן קיימות “אך מעניין לחשוב עליהן” אומר קורנריץ’.
קורנריץ’ וגיפסון הציגו כמה מתמונותיהם בכנס האגודה האסטרונומית האמריקנית בחודש מאי השנה. מטרתם הסופית הינה ליצור חבילת תוכנה לימודית.
“הרעיון הוא לשים בתוכנת מחשב – לא משחק וידאו, אלא משהו דומה לו – שייתן לך אפשרות להסתובב סביב חור שחור ולהתקרב אליו” אמר קורנריץ’. המשתמשים יוכלו ליהנות מתמונות משעשעות הנוצרות בסביבת החור השחור, מבלי לחוש את אי הנעימות מכוח המשיכה.
“באופן פרדוקסאלי” הסביר קורנריץ’ “חור שחור קטן הינו קטלני יותר מחור שחור גדול. “כוחות משיכה הם חזקים הרבה יותר מסביבו של חור שחור בעל מסה קטנה. המשיכה משתנה במהירות מסביבו וזה מה שהורג אותך. היא מותחת אותך לחוט של ספגטי.”
התהליך נקרא ספגטיפיקציה – אם תהיתם…
לידיעה בספייס.קום
