יש בחלל חורים שחורים – גופים כבדים פי ששה מהשמש שלנו – המרחפים חופשי-חופשי במרחב
לראשונה זיהו חוקרים חורים שחורים המרחפים להם בחופשיות במרחב הבינכוכבי. הגילוי המרשים הזה הוא תוצאה ממחקר בן כעשר שנים שבהם עסקו טלסקופים קרקעיים בחיפוש אחר “עדשות כבידה” בחלל – כדי להבהיר את טבעו של “החומר האפל”.
מאז כמה עשורים מודעים האסטרונומים לקיומה של התופעה המוזרה, שבה חומר ביקום מפעיל השפעה כבידתית על סביבתו – אבל הוא איננו נראה בטלסקופים. טבעו של החומר הזה, המכונה “חומר אפל”, לא התברר עד היום והניסיונות לבודד אחת מכמה תופעות אפשריות – החל בחלקיקים מיוחדים וכלה בכוכבי לכת שבמרחב הבינכוכבי – נמשכים ברציפות.
אחת מדרכי המחקר היא לחפש אירועים נדירים. הם מכונים “עידוש כבידתי” (מלשון עדשה). איינשטיין הראה כי האור מושפע מכוח הכובד, וקרני האור מתכופפות בעת שהן עוברות ליד גוף בעל מאסה מרובה. הוכחה ניסיונית לכך הוצגה ב-,1919 בעת ליקוי חמה מלאה, כאשר דמויות הכוכבים שהיו סמוכות לשפת השמש הוזזו ממקומן במידה זעומה, אבל היא ניתנה למדידה על-ידי כוח המשיכה של השמש.
ככל שגוף שמיימי כבד וצפוף יותר, כך הסטת קרני האור החולפות לידו – גדולה יותר. הגופים הכבדים ביותר בס דר גודל של כוכב, הם חורים שחורים – גופים צפופים כל כך, עד שהאור איננו מצליח להשתחרר מהם.
כאשר חור שחור מרחף בחלל, הוא יכול לעבור בינינו לבין כוכב אחר הנמצא ברקע – רחוק יותר מהחור השחור. אורו של כוכב הרקע, עובר ליד החור השחור – ועיקום קרני האור ממנו, בהשפעת החור השחור, פועל כמו עדשה: לתקופה קצרה, הכוכב נהיה בהיר יותר עבור הצופה שעל הקרקע.
תופעות כאלה, הנקראות “עידוש כבידתי זעיר”, ידועות משנת 1996 ונמדדו באמצעות טלסקופים רבים ברחבי העולם. אחד הטלסקופים המשתתפים במבצע המחקר – בשלב המעקב אחר מועמדים אפשריים לעידוש כבידתי – הוא הטלסקופ של מצפה הכוכבים הישראלי ע”ש וייז של אוניברסיטת תל אביב, הנמצא במצפה רמון.
במחקר עדשות הכבידה נסרקים בכל פעם עשרות מיליוני כוכבים בחלל ובהירותם נמדדת יחסית למה שהיה ידוע לגביהם, בעבר. התבהרות של כוכבים אחדים מסמנת אירוע של עידוש כבידתי. לכן המעקב הרצוף חשוב כדי להבהיר אם מדובר בכוכב משתנה, או רק בעידוש אמיתי. המקרים המיוחדים שזוהו כתוצאה של מעבר חורים שחורים, על-פני הרקע, נמשכו כ-800 וכ-500 ימים – זמנים ארוכים במיוחד, יחסית לעידושים הקו דמים.
מעקב נוסף, באמצעות טלסקופ החלל “האבל”, הראה שהאור מכוכב הרקע התמזג, בתמונות הקרקעיות, עם אורם של שני כוכבים אחרים. כושר ההפרדה של הטלסקופ, יחד עם המעקב הרצוף אחר השתנות האור שביצעו טלסקופים קרקעיים, איפשר לקבוע את המאסה של הגופים שיצרו את עדשות הכבידה. מדובר בגופים כבדים פי ששה מהשמש שלנו – אך יחד עם זאת, הם נטולי אור משל עצמם. והם בוודאי חורים שחורים.
עד עכשיו, כל החורים השחורים בעלי מאסה מסדר גודל של כוכב – נמצאו במערכות כפולות של כוכבים, כאשר הם במרכז המערכת שבה נמצא גם כוכב רגיל (המשמש שמש). במערכות כאלה החומר מהכוכב הרגיל נופל על-פני החור השחור – ותוך כדי כך הוא פולט אור. רק בדרך זאת אפשר היה, עד-כה, להסיק על נוכחותו של חור שחור.
העידוש הכבידתי, יחד עם מדידה מדוייקת של מאסת העדשה, מאפשר לראשונה לזהות חורים שחורים גם כשאינם חברים במערכת כפולה של כוכבים. עם התווספות מקרים נוספים של עידוש כבידתי על ידי חורים שחורים המרחפים חופשית בין הכוכבים, עומד לרשות האסטרונומים אמצעי נוסף לשם הערכת כמות החומר שביקום ולבירור טבעו של החומר האפל.
