מחקר חדש מראה כי עוצמת הסילונים של ברבור X-1 שקולה לתפוקת האנרגיה של 10,000 שמשות, ומספק לראשונה מדידה ישירה של הכוח הרגעי ושל מהירות הסילון
מחקר חדש בהובלת אוניברסיטת קרטין באוסטרליה השתמש ברדיו-טלסקופ המשתרע למעשה על פני כדור הארץ כדי לצלם ולמדוד את עוצמת הסילונים הנפלטים מחור שחור. התוצאות מאשרות תיאוריות מרכזיות על האופן שבו חורים שחורים משפיעים על סביבתם ותורמים לעיצוב מבנה היקום.
במאמר שפורסם בכתב העת Nature Astronomy מצאו החוקרים כי עוצמת הסילונים במערכת ברבור X-1 , מערכת הכוללת את החור השחור המאושר הראשון וכוכב על-ענק, שקולה לתפוקת אנרגיה של 10,000 שמשות.
כדי לבצע את המדידה השתמשו החוקרים במערך של טלסקופים מקושרים, המרוחקים זה מזה במרחקים גדולים, כדי לעקוב אחר הסילונים בזמן שהם נדחפים ומוסטים בידי הרוח הכוכבית של כוכב העל-הענק, בזמן שהחור השחור נע במסלולו סביבו. החוקרים משווים זאת לאופן שבו רוחות חזקות על פני כדור הארץ יכולות להסיט זרם מים במזרקה.
כאשר ידועה עוצמת הרוח הכוכבית, וכאשר מודדים בכמה הוסטו הסילונים, אפשר להסיק לראשונה את העוצמה הרגעית של הסילונים עצמם. בנוסף הצליחו החוקרים לקבוע גם את מהירות הסילונים של החור השחור: כמחצית ממהירות האור, כלומר כ-150 אלף קילומטרים בשנייה. גם זו מדידה שהציבה אתגר למדענים במשך עשרות שנים.
המחקר הובל על-ידי מכון קרטין לאסטרונומיית רדיו על-ידי שלוחת קרטין של המרכז הבין-לאומי לחקר אסטרונומיית רדיו, בשיתוף אוניברסיטת אוקספורד.
המחבר הראשי, ד"ר סטיב פראבו, שעבד במכון קרטין בזמן המחקר וכיום פועל באוניברסיטת אוקספורד, אמר כי החוקרים הצליחו לבצע את המדידה באמצעות סדרת תמונות של "סילונים רוקדים" — ביטוי שבו השתמש כדי לתאר את דפוס התנועה של הסילונים, שהוסטו שוב ושוב לכיוונים שונים בידי רוחותיו החזקות של כוכב העל-הענק, בזמן שהכוכב והחור השחור הקיפו זה את זה.
לדבריו, המדידה מאפשרת למדענים להבין איזה חלק מן האנרגיה המשתחררת כאשר חומר נופל אל החור השחור נישא החוצה בידי הסילונים ומושקע בסביבה שמסביב, ובכך משנה אותה. ממצא מרכזי במחקר הוא שכ-10% מן האנרגיה המשתחררת כאשר חומר נופל לעבר החור השחור נישאים החוצה בידי הסילונים. לדבריו, זהו שיעור שמדענים נוהגים להניח במודלים קוסמולוגיים בקני- מידה גדולים, אך עד כה היה קשה לאשר אותו תצפיתית.
שותף למחקר, פרופ' ג'יימס מילר-ג'ונס, אמר כי שיטות קודמות יכלו למדוד רק את ההספק הממוצע של הסילונים לאורך אלפי או אפילו מיליוני שנים, ולכן לא איפשרו השוואה מדויקת בין עוצמת הסילונים לבין אנרגיית קרני ה-X המשתחררת באופן רגעי מן החומר הנופל פנימה. הוא הוסיף כי מאחר שהתיאוריות מציעות שהפיזיקה סביב חורים שחורים דומה מאוד, אפשר כעת להשתמש במדידה הזאת כנקודת עוגן להבנת סילונים, בין שמדובר בחורים שחורים שמסתם פי 10 ממסת השמש ובין שמדובר בחורים שחורים שמסתם פי 10 מיליון ממסת השמש.
עוד ציין מילר-ג'ונס כי עם הקמתם של פרויקטי רדיו-טלסקופים חדשים, ובהם מצפה Square Kilometre Array הנבנה כיום במערב אוסטרליה ובדרום אפריקה, צפויים החוקרים לזהות סילונים מחורים שחורים במיליוני גלקסיות רחוקות. לדבריו, נקודת העוגן שמספקת המדידה החדשה תסייע לכייל את עוצמתם הכוללת של הסילונים האלה. הוא הדגיש כי סילוני חורים שחורים הם מקור חשוב למשוב אל הסביבה, וכי הם חיוניים להבנת האבולוציה של גלקסיות.
בין המוסדות הנוספים שהשתתפו במחקר היו אוניברסיטת ברצלונה, אוניברסיטת ויסקונסין–מדיסון, אוניברסיטת לת'ברידג' והמכון למדעי החלל. המאמר, שכותרתו “A jet bent by a stellar wind in the black hole X-ray binary Cygnus X-1”, , פורסם ב-16 באפריל 2026 בNature Astronomy. DOI: 10.1038/s41550-026-02828-3..
כיתוב תמונה: הרוח הכוכבית החזקה מן כוכב העל-הענק דוחפת את הסילונים שמשגר החור השחור הרחק מן הכוכב. כתוצאה מכך כיוון הסילון משתנה בזמן שהחור השחור וכוכב העל-הענק נעים במסלולם. קרדיט: International Centre for Radio Astronomy Research (ICRAR).
עוד בנושא באתר הידען:
