מדענים אישרו קיום החור השחור בלב “שביל החלב”

תצפית על כוכב חיזקה את ההנחה: יש חור שחור במרכז “שביל החלב” * אחד המדענים – ד”ר טל אלכסנדר ממכון ויצמן. המדענים עקבו אחר כוכב שסבב סביב החור השחור

הכוכב חג סביב עצם בעל מסה הגדולה פי 3.7 מיליון ממסת השמש – ועשוי להיות החור השחור הדמיה: המצפה הדרומי של אירופה. הדמיית מיקום החור השחור. קיומו ירמז על תהליך יצירת הגלקסיה

ייתכן שהמין האנושי לא יכיר לעולם את צפונות מרכז גלקסיית “שביל החלב” – הגלקסיה שבה נמצא כדור הארץ – אך מדענים הצליחו כעת ללמוד מעט על המתרחש בו. אסטרונומים מאירופה ומישראל גילו באחרונה ממצאים מהימנים, המעידים שבלב הגלקסיה – במרחק של כ-26 אלף שנות אור מכדור הארץ – נמצא חור שחור בעל מסה של מיליוני כוכבים.

למסקנה כי מדובר בחור שחור, הגיעו המדענים לאחר שהצליחו למדוד את מסלול ההקפה של כוכב שחג סביב גרם שמים ענק במרכז הגלקסיה. דו”ח המפרט את ממצאי המחקר התפרסם אתמול בכתב העת המדעי “.”Nature

חור שחור הוא ריכוז של חומר בעל צפיפות רבה וכוח כבידה עצום, המושך לתוכו את כל מה שנמצא בקרבתו. זה זמן רב טוענים אסטרונומים, כי חורים שחורים שוכנים במרכזן של גלקסיות. העצם – שסוברים כי הוא חור שחור –

כבר נצפה בעבר וקיבל את הכינוי “סאגיטריוס A” יש לו רדיוס הגדול רק פי 16 מזה של השמש, אך מסתו גדולה פי 3.7 מיליון ממנה. ואולם, ללא ממצאים המעידים על השפעת העצם על תנועת כוכבים הסמוכים לו, לא ניתן היה לבדוק אם מדובר בחור שחור או בעצם אחר.

קבוצת האסטרונומים – שבראשה עמד ד”ר ריינר שודל ממכון מקס פלאנק לפיסיקה חוץ-ארצית בגרמניה, ובין החברים בה האסטרופיסיקאי ד”ר טל אלכסנדר ממכון ויצמן ברחובות – השתמשה בטכנולוגיה חדישה כדי לעקוב אחרי מסלול הכוכב. המדידות המכריעות נעשו בעזרת טלסקופים הנמצאים על פני כדור הארץ, שלהם מראות המשנות את צורתן, כדי להתגבר על עיוותים שנגרמים בגלל אטמוספירת כדור הארץ.

“זו הפעם הראשונה שבה נצפה מסלול כמעט שלם של כוכב הנע סביב החור השחור”, אמר אתמול ל”הארץ” ד”ר אלכסנדר. “עד עכשיו נראו רק קטעים קצרים ממסלול הכוכב – דבר שלא איפשר לדעת אם הוא אכן מקיף חור שחור, או עצם אחר. זהו צעד חשוב מאוד בדרך לפסול את כל האפשרויות האחרות לזהות את העצם כמשהו מלבד חור שחור. המדידה הזאת כבר פסלה שני הסברים אלטרנטיוויים, וזה מחזק מאוד את ההשערה שזהו אכן חור שחור”.

גם ד”ר קארל גבהרדט, אסטרונום מאוניברסיטת טקסס שכתב מאמר פרשנות שנלווה לפרסום המחקר, סבור שמדובר בחור שחור. “הממצאים הללו הן העדות הטובה ביותר שהתקבלה עד כה לכך שחורים שחורים בעלי מסה ענקית אינם רק בגדר עצמים תיאורטיים, אלא עובדה שרירה וקיימת”, אמר גבהרדט.

לדברי ד”ר אלכסנדר, ייתכן שבעתיד יתגלו ממצאים נוספים המלמדים על החור השחור. “זהו רק מתאבן לקראת הארוחה האמיתית”, הוא אומר. “יש סיכוי שיימצאו שם עוד כוכבים – קרובים יותר לחור השחור. אמנם הסיכוי לכך שכוכב ייפול לתוך החור השחור בימי חיינו הוא קטן מאוד, אך יש סיכוי ריאלי שנצליח לעקוב אחר תחילת תהליך ‘הבליעה’ שלו”.

כיום סוברים מרבית האסטרונומים כי הוכחת קיומו של חור שחור יכולה לספק רמזים לגבי התהליכים שהובילו ליצירת הגלקסיה עצמה. “לא ריאלי שנצליח לראות חורים שחורים שנמצאים בגלקסיות אחרות”, טוען ד”ר אלכסנדר, “אבל התקווה היא שעל ידי למידת החור השחור בגלקסיה שלנו ניתן יהיה להסיק גם לגבי גלקסיות אחרות ביקום”.
הידיעה המקורית

ד”ר טל אלכסנדר ממכון ויצמן למדע, ומדענים ממכון מקס פלנק בגרמניה, הצליחו לראשונה לעקוב אחר מסלולו של כוכב שמקיף “נקודה ריקה בחלל”, שהיא ככל הנראה חור שחור מאסיווי השוכן בליבת הגלקסיה שלנו – שביל החלב. חור שחור מאסיווי הוא גוף שמימי שמאסתו שווה לפי מיליון עד מיליארד כוכבים דוגמת השמש שלנו.

הכוכב שמדענים עקבו אחריו עבר במהירות של 5,000 קילומטר בשנייה בנקודה הקרובה ביותר לחור השחור: 17 שעות אור בלבד מ”סף האירוע” שלו. המדענים אומרים שאילו הכוכב היה מתקרב מעט יותר לחור השחור, הוא היה נופל ונשאב לתוכו. ממצאי המחקר הזה, שבוצע באמצעות הטלסקופ האירופי הענק המוצב בצ’ילה, מתפרסמים היום בכתב העת המדעי נייצ’ר.

ד”ר אלכסנדר אומר שהימצאותו של חור שחור מאסיווי בקרבה יחסית אלינו, מעניקה למדענים הזדמנות ללמוד על תופעות ותהליכים המתחוללים בגלקסיות רחוקות במעמקי היקום, וכן להבין טוב יותר את התהליכים המעורבים בהיווצרותן והתפתחותן של גלקסיות.

המדענים סבורים שחורים שחורים מאסיוויים נוצרים כאשר חורים שחורים “רגילים” רבים מאד מתאחדים. חור שחור הוא כוכב מיוחד, מעין “שמש אפלה”. למעשה, הוא שארית משמש גדולה בהרבה השמש שלנו, שהתפוצצה ו”איבדה את עצמה לדעת” בתהליך של סופרנובה. תהליך זה מתחולל בשמשות מפותחות, שמיצו את כל תהליכי המיזוג הגרעיניים האפשריים, ליבתן כבר עשוייה ברזל. בשלב זה מפרק חום הליבה את אטומי הברזל לניטרונים ולפרוטונים, והכוכב מתחיל להתכווץ במהירות ולקרוס אל תוך עצמו בהשפעת כבידתו העצמית (אנרגיית הכבידה המשתחררת, היא המזינה את תהליך פירוקם של אטומי הברזל שבליבה, לפרוטונים ולניטרונים). ההתכווצות המהירה של הכוכב גורמת להתחממותו, דבר שמאיץ את תהליכי המיזוג הגרעיניים המתחוללים בו, עד שבעירת המיזוג הגרעיני הופכת להתפוצצות רבת עוצמה. כתוצאה מההתפוצצות, משליכה השמש מעליה את שכבותיה החיצוניות, המכילות את רוב החומר המרכיב אותה.

החומר המושלך מתפזר בחלל לכל עבר, ואור ההתפוצצות מאיר חלקים נרחבים בגלקסיה. באותו זמן, ליבת השמש קורסת ומתכווצת לתוך עצמה. כאשר התהליך הזה מתחולל בשמש שמאסתה גדולה בהרבה ממאסת השמש שלנו, הוא מסתיים ביצירת חור שחור, כלומר כוכב שכוח המשיכה שלו גדול עד כדי כך שהוא אינו מניח אפילו לקרני אור לעזוב אותו. מסיבה זו, הכוכב הוא בלתי נראה, אם כי השפעת כבידתו על סביבתו ניכרת היטב. כך למשל, מסלוליהם של כוכבים המצויים בקרבת החור השחור מושפעים מכבידתו של החור השחור: הם נראים כאילו שהם מקיפים במהירות נקודה “ריקה” בחלל. מעקב מדוקדק אחר כוכבים כאלה – כפי שעשו ד”ר אלכסנדר ועמיתיו הגרמנים – עשוי ללמד על הימצאותו של החור השחור במקום, וכן על תכונותיו של החור השחור, לרבות מאסתו המדוייקת.

על אף העובדה שהחור השחור אינו פולט אור, החומר הנשאב אליו נדחס, מתחמם ופולט עקב כך קרינה רבה. “זהו המנוע היעיל ביותר ביקום,, אומר ד”ר אלכסנדר, “שהופך מאסה לאנרגיה על פי נוסחת שוויון המאסה והאנרגיה המפורסמת של איינשטיין”.