סיקור מקיף

מגה-טלסקופ יבחן את החור השחור המאסיבי במרכז שביל החלב

הטכניקה נקראית אינטרפרומטרית קו-התחלה ארוך מאוד (VLBI). בכך תיווצר צלחת טלסקופ בגודל המרחקים הגיאוגרפים בין כל הטלסקופים, כלומר צלחת בגודל כדה"א

סגיטריוס A, המקום שבו על פי ההערכות נמצא החור השחור שבמרכז שביל החלב
סגיטריוס A, המקום שבו על פי ההערכות נמצא החור השחור שבמרכז שביל החלב

מדענים מכינים רשת שתתפקד כטלסקופ-על כדי לחקור את סגיטריוס A, אובייקט שהוא כנראה החור השחור במרכז הגלקסיה שלנו. משקלו- 8 טרה יוטה קילוגרמים, קרי, אין לנו אפילו תחילית תחבירית כדי לתאר את המאסה העצומה שלו. לשם המחשה, משקלו שווה ערך ל-4.5 מיליון שמשות כמו שלנו. ואם הוא כזה עצום אז מדוע כה קשה לראותו? כי הוא מסתתר מאחורי חצי מהגלקסיה ולשם כך צריך להתגבר על כמויות גדולות של אור מכוכבים וגז הנמצאים בדרך ומפחיתים את האותות. אה כן, ועוד פרט קטן – חורים שחורים לא פולטים אור, מה שמקשה עוד יותר על החקירה.

על מנת להתגבר על כל זאת, הגה האסטרונום שאפ דואלמן מ-MIT, את הרעיון לחבר ביחד הרבה טלסקופי רדיו הפרוסים בכל העולם וליצור מעין טלסקופ-על. הטכניקה נקראת אינטרפרומטרית קו-התחלה ארוך מאוד (VLBI). בכך תיווצר צלחת טלסקופ בגודל המרחקים הגיאוגרפיים בין כל הטלסקופים, כלומר צלחת בגודל כדור-הארץ.

מכיוון שליבת הגלקסיה היא מקום מאוכלס ורוחש, הגז מקשה על מעבר גלי הרדיו, "זה כמו ערפל סמיך שמטשטש את דמותה של מנורת רחוב", אומר אבי לואב מאוניברסיטת הארוורד. לכן הטלסקופים כוונו לקליטת אורך גל של 1 מ"מ. אורך גל קצר כזה חותך בקלות את הערפל והגז ונותן תמונה פחות מעורפלת מאשר אורך גל ארוך יותר.

מדענים מאמינים שבמרבית הליבות של הגלקסיות הגדולות ישנם חורים שחורים סופר-מאסיביים. בגלקסיות פעילות, כמות עצומה של גז מסתחררת ונבלעת בחור השחור, התהליך יוצר דיסקה חמה של חומר שלעתים מאיר על מיליארדי הכוכבים בסביבתו.

בגלקסיה שלנו המצב קצת שונה, החור השחור אינו זללן גדול, והוא מסתפק בכמויות "קטנות" של גז הזורם אליו מכוכבים קרובים. כאשר הגז נופל אל תוך החור השחור הוא מתחמם וקורן, אך במידה פחותה מאשר בגלקסיות פעילות. קרינה מכל סוגי אורכי הגל נפלטת מהאזור, מקרני רדיו ועד קרני רנטגן.

חורים שחורים כאמור לא פולטים אור ולכן מה שמצפים למצוא זה צללית כהה שבסביבתה ישנו גז חם וזוהר.

לא יהיה קל לראות את הצללית. על פי תורת היחסות, חור שחור בגודל 4.5 מיליון מאסות שמש אמור להתפרס על פני אזור באורך 27 מיליון קילומטרים, ולמרות שהכבידה הגדולה תסיט כלפי החור קרני אור שעוברים לידו, מה שיגרום לו להראות כפליים יותר גדול, עדין מנקודת המבט שלנו על פני כדור-הארץ, הוא יראה בגודל של 50 מיקרו-ארק-שניות. לשם המחשה זה הגודל שיראה כדורגל אם נשים אותו על הירח.

המחקר, מלבד אישוש הטענה לפיה במרכזי גלקסיות ספיראליות ישנם חורים שחורים, יעזור גם לחקור מודלים לגבי היווצרות שביל החלב, וכן יבחן תחזיות של תורת היחסות.

22 תגובות

  1. המממ חלק מהחומר מושלך בחזרה רובו נעלם ולא ידוע מה עולה בגורלו, לזה יש את פרקדוקס המידע שנכנס לפעולה פה.

  2. לא 4.5 מיליון שמשות ולא ניחוש אחר. לחור השחור פשוט אין מאסה משל עצמו. זהו פשוט שקול כוחות המשיכה של החומר סביבו.
    חורים שחורים אינם כוכבים שקורסים לתוך עצמם. אילו היו אלה כוכבים קורסים .כח המשיכה שהיינו חשים אילו היינו ניצבים על פני הכוכב היה שווה לכח המשיכה לאחר קריסת הכוכב לתוך עצמו אילו המשכנו לעמוד באותה נקודה במרחב. כח המשיכה של כל גוף כגון כוכב נובע ממסתו. מכיוון שהכוכב הקורס לא מכיל עקב קריסתו יותר מאסה מאשר היתה לו לפני כן. לא תשתנה עוצמת הכבידה גם אם קרס הגוף.כח המשיכה תמיד מחושב כאילו כל המאסה היתה מלכתחילה מרוכזת במרכז.אמנם אילו קרסנו יחד עם הכוכב "ונשארנו בחיים" היינו חשים בכח משיכה עצום מכיוון שהמרחק שלנו ממרכז הכוכב התקצר לכמעט אפס.לכן השפעת כוכבים קורסים על סביבתם במרחב לפני שקרסו ויצירת חורים שחורים עקב כך היא שטות מוחלטת.

    כח המשיכה של כדור הארץ למשל מחושב כאילו כל המאסה שלו היתה מרוכזת במרכז.כח המשיכה שאנו חשים מושפע ממרחקנו ממרכז כדור הארץ ולכן יש שינוי קטן בעוצמת כח המשיכה על פני כדור הארץ מכיוון שאינו כדור מושלם אלא אליפסה. ולכן משוגרים לווינים מקו המשווה בעלות נמוכה יותר מאשר בקטבים.

    כח המשיכה של כל גלקסיית שביל החלב גם הוא מחושב כאילו היה מרוכז כולו במרכז.או יותר נכון במרכז שקול הכוחות הגרביטציוניים.מרכז זה הוא למעשה ה"חור השחור" וכוחו נגזר ממאסת הכוכבים והחומר סביבו ללא חומר משלו.

    אם מרחקנו ממרכז שביל החלב הוא כ 25 אלף שנות אור. יהיה כח המשיכה שבו אנחנו נימשך יחד עם כדור הארץ אל המרכז שווה לכח המשיכה הנובע ממאסת הכוכבים והחומר ברדיוס 25 אלף שנות אור מהמרכז. הכוכבים מחוץ לרדיוס זה משפיעים עלינו בצורה שונה.חלקם מושכים אותנו יחד עם החור השחור וחלקם מושכים אותנו בניגוד לכח זה (אלה כוכבים שאנחנו נמצאים בינם לבין החור השחור).

    טעות לכן היא לחשוב כי לחורים שחורים מאסה משלהם.אילו היה הדבר כך היתה עוצמתם עולה ביחס ישר לחומר ש"נבלע"על ידם ועם הזמן הם היו "בולעים" את כל החומר ביקום.

    מכיוון שלחורים שחורים אין מאסה משלהם ולמעשה בנקודה הוירטואלית במרכז החור השחור לא יהיה קיים גם כח משיכה כלל כי המרחק מהמרכז הוא 0 ולפי נוסחת כח המשיכה במרחק 0 הכח גם 0.

    החומר שמואץ כלפי החור השחור ונופל לאופק האירועים שלו ומסתחרר בתאוצה ולבסוף מושלך חזרה לחלל בצורת שני סילונים בניצב למישור הסיבוב.למה בניצב? כי רק בניצב למישור סיבוב הכוכבים כח המשיכה הוא הקטן ביותר כי הכוכבים סובבים במישור דיסקה סביב המרכז ולכן רק בניצב לדיסקה כח המשיכה חלש יותר והחומר יכול להימלט.

    מאמר זה הוא מבחינת שינוי תפיסה של הדיעה הרווחת במדע בנושא. הדיעה המקובלת היא כי חורים שחורים הינם כוכבים שקרסו לתוך עצמם וכי לחורים שחורים יש מאסה עצומה.
    אני צופה מראש את גל התגובות בשליפה שבאות לחזק תורה מושרשת ובלתי מבוססת.
    מלכתחילה אני מכוון לאותם בודדים החושבים מחוץ לקופסה…

  3. לביג'ומבום
    אשתדל לענות על שאלותך על אף שאינני מומחה.
    1.צפיפות החומר בענני האבק – בחלל הגלקסיה ישנם מרחקים גדולים למדי בין הכוכבים. למשל השמש שלנו מרוחקת מהכוכב הקרוב ביותר אליה (אלפא קנטאורי) כ-3 שנות אור ומהכוכב השני בקרבתו (סיריוס)כ- 8 שנות אור. (שנת אור =(בערך) ל-9000 מיליארד קילומטרים או בערך ל1 ושלוש עשרה אפסים אחריו בקילומטרים). במרחבי הגלקסיה ישנם גם איזורים של ענני אבק המפוזרים על פני נפחים אדירים. אבק זה הנו תוצאה של התפוצצויות כוכבים קדומים, התפוצצויות הידועות גם בשם סופרנובות. ענני אבק אלו חוסמים חלק מהקרינה הפוגעת בהם. אחוז הקרינה הנחסמת תלויה הן בצפיפות האבק והן בתדר הקרינה. תדרים
    מסוימים, בעיקר בעלי אורך גל קצר, נחסמים יותר ואחרים, בעלי אורך גל ארוך יותר, נחסמים פחות. לכן המחקר נעשה על קרני רדיו באורך גל של כ-1 ס"מ שהינם גלים ארוכים ובעלי כושר חדירות גבוה, ביחס לקרני אור נראה למשל- מחד ומאידך, עדיין ניתנים לקליטה וצילום ע"י אנטנות קומפקטיות.
    2. לגבי הצילום הלוויני, ברור כי עיבוד האותות הנקלטים במדידות והצגתם באופן גראפי כלשהו, בין אם כגראף ובין אם כתמונה צבעונית, נעשה בעזרת מחשב.

  4. לביג'ומבום
    להלן פירוש השורה הראשונה בתגובתי הקודמת :
    צ"ל = צריך להיות
    אבי לייב = שם של מדען ידוע,אסטרופיסיקאי, ישראלי, המכהן כפרופסור באוניברסיטת הרווארד-ארה"ב. שמו נרשם בטעות בכתבה
    כ-אבי לואב.

  5. א.בן-נר
    תודה שהגבתה בנוגע לשאלתי אך בירשותך עדיין לא הבנתי כמה דברים ובניהם את כל השורה הראישונה עם ראשי התיבות-איבדתי אותך סליחה-
    מיכוון שגם הבחנתי בהתאם להיתיחסותך שהינך די בקיע בנושא זה,מה הכוונה צפיפות החומר בענני האבק ומה הקשרם של גלי הרדיו בצילום לוויני?
    האם הצילום הלוויני נעשה באמצעות גלי רדיו ואם כן איך בדיוק זה מתקבל ליתמונה?כי אני הנחתי שזה נעשה באמצעות מירכב של עדשות מגדילות?ועדשת מראה (שראתי תוכונית עליה בנשנל גאורפיק ואם אומר בכנות הבנתי רק בצורה חלקית)
    בקיצור מצטער ששיגעתי אותך אבל אם תוכל לעשות לי סדר בבלגן ואולי להסביר לי איך עובדים לווינים ואיפה ניכנס בכל הענין הזה גלי רדיו ועדשת מראה (הרי היא רק משקפת את הנראה,איך דבר כזה מואיל בהגדלה כו מסיבית.
    הודה לך מראשמצטער על סקרנותי הגוברת

  6. הערה : צ"ל "אבי לייב" ולא "אבי לואב" כפי שנכתב בטעות .
    לביג'ומבום
    כושר ההסתרה או החסימה של החומר, בתווך הגלקטי, תלוי בצפיפות החומר בענני האבק, בגודל הזוויתי של הכוכבים הנמצאים ביננו לבין מרכז הגלקסיה (דהיינו איזה חלק של השמיים הם מסתירים לנו) וכמובן בתדר הנבדק ובעצמת הקרינה הנפלטת, של התדר הנבדק. מתברר כי צפיפות החומר בענני האבק, הינה דלילה מספיק בכדי לאפשר חדירה חלקית של קרינת הרדיו. כ"כ הקרינה "עוקפת" את הכוכבים הנמצאים ביננו לבין מרכז הגלקסיה, "עקיפה אופטית".
    בכתבה שפורסמה באתר זה בתאריך 03-05-09 מפי אבי לייב ("מאות חורים שחורים משוטטים בגלקסיה…") עולה השארה על קיומם של מאות חורים שחורים "בינוניים" בחלל הגלקטי. אם תתגלה תמונת עידוש כבידתי של קרינת הרדיו, סביב מרכז אפל, יהיה בכך מישום אישוש חזק להשארה הנ"ל .

  7. המילה אוכלוסיה משמשת גם במתימטיקה לתיאור קבוצת עצמים או פריטים, ובאסטרופיסיקה, לתיאור הכוכבים שהם מאכלסים את השמים. באותה מידת האנשה ניתן לומר הכוכב שוכן ב..

  8. השאלה שבאמת מסקרנת היא : איך אפשר באמת ליראות מבעד לכוכבים שעומדים ביננו לבין החור הענק?
    אני חושב שגם לזה היתכוון "נקודה" ,מהתגובה הראישונה

    אשמח לקבל תשובה

  9. מאוכלס כוכבים ושאר דברי מתיקה.
    כאומרים מאוכלס לא מתכוונים תמיד ליצורים ………..
    המוזר הוא בעיניי המתבונן…

  10. מה שבאמת מתא חן בעיני בכתבה זו, זה המשפט: "מכיוון שליבת הגלקסיה היא מקום מאוכלס ורוחש,"
    מאוכלס במה, בחייזרים ירוקים קטנים או שמא במלאכים? משפט מוזר, אין ספק.

  11. נראה לי שבהקשר הנוכחי – תרגום המילה Baseline ל"קו בסיס" במקום "קו התחלה" היה מעביר את הרעיון באופן יותר אינטואיטיבי.

  12. אם יש כוכב או כמה שעומד בדרך בינינו לחור השחור, קשה לי להאמין שיהיה אפשר בכלל לזהות משהו.

כתיבת תגובה

האימייל לא יוצג באתר. שדות החובה מסומנים *

דילוג לתוכן