התגלה החור השחור הקרוב ביותר למערכת השמש שלנו

נמצא כאלף שנות אור מאיתנו * לעצם בלתי נראה יש שני כוכבים מלווים שנראים בעין ללא עזרת מכשירים 

צוות של אסטרונומים מהמצפה האירופי הדרומי (ESO) ומכונים אחרים גילו חור שחור שנמצא רק 1000 שנות אור מכדור הארץ. החור השחור קרוב יותר למערכת השמש שלנו מכל החורים השחורים שנמצאו עד היום והוא חלק ממערכת משולשת שאפשר לראות בעין ללא מכשירים. הצוות מצא הוכחות לעצם הבלתי נראה על ידי מעקב אחרי שני הכוכבים הנלווים שלו באמצעות הטלסקופ בקוטר 2.20 מטר MPG/ESO במצפה לה סיה של ESO בצ’ילה. הם אומרים שהמערכת הזאת יכולה להיות רק קצה הקרחון, כי אפשר יהיה למצוא הרבה חורים שחורים דומים בעתיד.

“הופתענו לגמרי כשהבנו שזאת מערכת הכוכבים הראשונה עם חור שחור שאפשר לראות בעין, ללא עזרת מכשירים”, אומר פטר הדרבה, מדען אמריטוס באקדמיה למדעים של הרפובליקה הצ’כית בפראג ומחבר שותף של המחקר. המערכת, שנמצאת בקבוצת הכוכבים טלסקופיום, כל כך קרובה אלינו שאפשר לראות את הכוכבים שלה מחצי הכדור הדרומי בלילה אפל ובהיר ללא משקפת או טלסקופ. “המערכת הזאת כוללת את החור השחור הכי קרוב לכדור הארץ שידוע לנו”, אומר המדען מ-ESO תומס ריביניוס, שהוביל את המחקר שפורסם היום (6 במאי 2020) בכתב העת Astronomy & Astrophysics.

במקור הצוות צפה במערכת, שנקראת HR 6819, כחלק ממחקר של מערכות כפולות כוכבים. אבל כשהם ניתחו את התצפיות שלהם, הם נדהמו כשגילו גוף שלישי, שקודם לא התגלה, ב-HR 6819: חור שחור. התצפיות באמצעות ספקטוגרף ה-FEROS בטלסקופ בקוטר 2.20 מטר MPG/ESO בלה סיה הראו שאחד משני הכוכבים הנראים מקיף עצם בלתי נראה כל 40 יום, ואילו הכוכב השני נמצא במרחק גדול מהזוג הפנימי הזה.

דיטריך באדה, אסטרונום אמריטוס ב-ESO בגרכינג ומחבר משותף של המחקר, אומר: “את התצפיות שנדרשו כדי לקבוע את פרק הזמן של 40 יום היה צריך לפזר על פני כמה חודשים. זה התאפשר רק הודות לתוכנית תצפיות השירות החלוצית של ESO שבמסגרתה תצפיות נעשות על ידי הצוות של ESO עבור המדענים שצריכים אותן”.

החור השחור הנסתר ב-HR 6819 הוא אחד מהחורים השחורים הכוכביים הכי ראשונים שנמצאו שאין להם אינטראקציה אלימה עם הסביבה שלהם, ולכן הם נראים באמת שחורים. אבל הצוות הצליח לאתר את הנוכחות שלו ולחשב את המסה שלו על ידי חקירת המסלול של הכוכב בזוג הפנימי. “עצם בלתי נראה עם מסה פי ארבעה לפחות מהשמש יכול להיות רק חור שחור”, מסכם ריביניוס, שפועל בצ’ילה.

אסטרונומים איתרו רק כמה עשרות חורים שחורים בגלקסיה שלנו עד היום, ולכמעט כולם יש אינטראקציה חזקה עם הסביבה שלהם ויודעים על הנוכחות שלהם כי הם משחררים קרני רנטגן חזקות באינטראקציה הזאת. אבל המדענים מעריכים שמהלך החיים של שביל החלב כוכבים רבים נוספים קרסו לחורים שחורים כשסיימו את חייהם. הגילוי של כוכב שחור שקט, בלתי נראה ב-HR 6819 מספק רמזים היכן יכולים להיות החורים השחורים הרבים בשביל החלב. “חייבים להיות מאות מיליוני חורים שחורים שם, אבל אנחנו יודעים רק על מעטים מאוד. כשאנחנו יודעים מה לחפש נהיה במצב טוב יותר למצוא אותם”, אומר ריביניוס. באדה מוסיף שמציאת חור שחור במערכת משולשת כל כך קרובה מצביעה על כך שאנחנו רואים רק את “הקצה של קרחון מלהיב”.

כבר עכשיו האסטרונומים מאמינים שהתגלית שלהם תשפוך אור על מערכת שנייה. “הבנו שמערכת שנייה, שנקראת LB-1, עשויה אף היא להיות שלישייה כזאת, אם כי נצטרך עוד תצפיות כדי להיות בטוחים”, אומרת מריאן היידה, חוקרת פוסט דוקטורט ב-ESO ומחברת שותפה של המאמר.

“LB-1 קצת רחוקה יותר מכדור הארץ אבל עדיין די קרובה במונחים אסטרונומיים, וכך זה אומר שכנראה קיימות עוד הרבה מערכות כאלה. אם נמצא ונחקור אותן נוכל ללמוד הרבה על ההיווצרות וההתפתחות של הכוכבים הנדירים האלה שמתחילים את חייהם עם מסה שהיא בערך יותר מפי שמונה מהשמש ומסיימים אותם בפיצוץ סופרנובה שמשאיר אחריו חור שחור”.

התגליות של המערכות המשולשות האלה עם זוג פנימי וכוכב רחוק יכולות גם לספק רמזים על המיזוגים הקוסמיים האלימים שמשחררים גלי כבידה כל כך חזקים שמבחינים בהם בכדור הארץ. יש אסטרונומים שמאמינים שהמיזוגים יכולים לקרות במערכות עם תצורה דומה ל-HR 6819 או LB-1, אבל כשהזוג הפנימי מורכב משני חורים שחורים או מחור שחור וכוכב נויטרונים. העצם החיצוני הרחוק יכול להשפיע כבידתית על הזוג הפנימי באופן כזה שהוא יכול לגרום למיזוג ולשחרור של גלי כבידה. אף על פי של-HR 6819 ו-LB-1 יש רק חור שחור אחד ואין כוכבי נויטרונים, המערכות האלה יוכלו לעזור למדענים להבין איך התנגשויות בין כוכבים יכולות להתרחש במערכות של שלושה כוכבים.

למאמר המדעי

עוד בנושא באתר הידען:

• תצלום ראשון מסוגו של חור שחור במרכז גלקסיה הושג בזכות שיתוף פעולה בינלאומי
• טלסקופ הענק של ESO בצ’ילה צפה בכוכב רוקד סביב החור השחור העצום במרכז שביל החלב; מוכיח שאיינשטיין צדק
• טלסקופ החלל Tess צפה בכוכב נבלע בתוך חור שחור