סוויפט אישר: חורים שחורים פעילים במיוחד הם כאלה שנוצרו ממיזוג גלקסיות

טלסקופ החלל סוויפט של נאסא מוצא עדות נחרצת לשאלה למה חורים שחורים מסוימים – כאחוז מכלל החורים השחורים במרכזי גלקסיות – פעילים יותר מהאחרים וחלקם – הקוואזרים – נחשבים לעצמים המוארים ביותר ביקום

גלקסיות מתנגשות, שלב אחרי שלב. איור: נאס"א
גלקסיות מתנגשות, שלב אחרי שלב. איור: נאס"א
נתוני סקירה של טלסקופ החלל סוויפט של נאסא סייעה לאסטרונומים לפתור חידה בת עשור: מדוע אחוז קטן של חורים שחורים פולטים כמויות אדירות של אנרגיה? רק כאחוז אחד של חורים שחורים סופר מאסיביים מראים התנהגות זו. הממצאים החדשים מאמתים את ההשערה לפיה חורים שחורים "מוארים" כאשר הגלקסיות מתנגשות. הנתונים עשויים לספק נקודת מבט לגבי ההתנהגות העתידית של החור השחור בגלקסיית שביל החלב שלנו. המחקר יופיע בגיליון ה-20 ליוני של אסטרופיסיקל ג'ורנל לטרס.

הפליטה האינטנסיבית ממרכזי הגלקסיות, או כפי שהם נקראים, הגרעינים, מופיעה בסמוך לחורים שחורים סופר מאסיביים שהם בגודל של בין פי מיליון ועד מיליארד פעמים ממסת השמש. אם הם פולטים פי מיליארד מאנרגית השמש, חלק מהגרעינים הגלקטיים הפעילים האלה (AGN) – גלקסיות שבמרכזן יש חור שחור מאסיבי – הם העצמים המאירים ביותר ביקום. הם כוללים קוואזרים ובלייזרים (עצמי BL-Lac שנחשבים לחוליה מקשרת בין גלקסיות רדיו לקוואזרים ונקראים בסלנג בלייזרים).
"התיאורטיקנים הראו שהאלימות בגלקסיות שנמצאות בתהליך התמזגות (מהלך שמתרחש כאשר שתי גלקסיות מתנגשות) יכולה להזין חור שחור במרכז הגלקסיה", אומר מייקל קוס, מחבר המחקר הראשי וסטודנט לתארים מתקדמים באוניברסיטת מרילנד בקולג' פארק. הוא מוסיף ש"המחקר מסביר באלגנטיות כיצד נדלקים חורים שחורים".

עד לסריקה של סוויפט בקרני-x חזקות, אסטרונומים אף פעם לא היו בטוחים שהם ספרו את מרבית הגלקסיות שבמרכזן מצוי חור שחור מסיבי. עננים כבדים של אבק וגז מקיפים את החור השחור בגלקסיה פעילה, ואלה יכולים לחסום אור אולטרא-סגול, אור אופטי וכזה באנרגיה נמוכה וקרני x רכות. קרינה אינפרא אדומה מאבק חם יכולה לעבור דרך החומר, אבל ניתן לבלבל בינה לבין פליטות מאזורים בגלקסיה בהם נוצרים כוכבים. ואילו קרני x חזקות יכולות לסייע למדענים ישירות לגלות את החור השחור האנרגטי.

מאז 2004, הטלסקופ שעל לווין סוויפט הקרוי BAT – טלסקופ ברסט אלרט – מיפה את השמיים בעזרת קרני x חזקות. "טלסקופ ה-BAT הוא סורק קרני ה-x החזקות הגדול והרגיש ביותר שסורק את השמים בצורה השלמה ביותר באנרגיות אלה", אומר ניל גהרלס, החוקר הראשי של סוויפט במרכז החלל גודרד של נאסא בגרינבלט. הסריקה, שהיא רגישה לגרעינים גלקטיים פעילים אפילו במרחק של 650 מיליון שנות אור, כיסתה עשרות מערכות שקודם לכן לא זיהו אותן.

"ה-BAT של סוויפט מספק תמונה מאוד שונה של הגרעינים הגלקטיים הפעילים", מוסיף קוס. הקבוצה מצאה שבערך רבע מגלקסיות ה-BAT נמצאות בתהליך התמזגות או שהן זוגות קרובים. "אולי 60 אחוז מגלקסיות אלה לגמרי תתמזגנה במיליארד השנים הקרובות. אנו חושבים שיש לנו את העדות המוחצת לגרעינים הגלקטיים הפעילים שנוצרו בעקבות התמזגות הגלקסיות כפי שהתאורטיקנים ניבאו".

לווין הסוויפט שוגר בנובמבר 2004 והוא מנוהל על ידי מרכז גודרד. נאסא בנתה אותו ותפעלה אותו במשותף עם אוניברסיטת פן סטייט בפנסילבניה, המעבדה הלאומית בלוס אלמוס בניו מקסיקו ועם ג'נרל דינמיקס אשר בפלס צ'רץ' בוירג'יניה. אוניברסיטת לייסיסטר והמעבדה למדעי החלל על שם מולרד בבריטניה וגם מצפה בררה וסוכנות החלל באיטליה היו שותפים – כולל שותפים נוספים מגרמניה ויפן.

במחקר הנדון השתתפו בנוסף ריצ'רד מושוצקי וסילבין וילוקס מאוניברסיטת מרילנד וגם השתתפה ליסה וינטר מהמרכז לאסטרופיסיקה ואסטרונומית החלל מאוניברסיטת קולורדו בבולדר.

לידיעה באתר נאס"א

שיתוף ב print
שיתוף ב email
שיתוף ב whatsapp
שיתוף ב linkedin
שיתוף ב twitter
שיתוף ב facebook

22 תגובות

  1. ספקטרום 'קשה', הוא ספקטרום בו לפוטון הממוצע אנרגיה גבוהה יותר (כלומר תדרים קצרים יותר)
    בהתאם, ספקטרום 'רך' הוא ספקטרום בו הפוטוןם הממוצע בעל תדר ארוך יותר.

    מקור רדיו אם כן רך יותר ממקור רנטגן לדוגמא.
    ה-BL Lac שצויינו הם בעלי ספקטרום קשה – רוב האנרגיה נפלטת בתדרים של קרינת גמא.

  2. גרעינים גלקטיים פעילים קרויים באנגלית AGNs וביחיד AGN.
    כפי ששמיכאל ציין, מקורם באמת בחומר הנספח אל החור השחור ותוך כדי כך פולט כמויות אור אדירות. למעשה, ההצעה הראשונה הנוגעת לקיומם של חורים שחורים מאסיביים במרכזי גלקסיות הוצאה בעקבות גילויים של מקורות אור עצומים כל כך במרכזי הגלקסיות ואי היכולת להסבירם בשום אמצעי אחר (לריאציות גרעיניות דוגמת אלה המתרחשות בשמש יעילות מסד"ג קטן פי 100 מאשר לספיחה לחור שחור).
    השאלה עליה עונה המאמר היא מדוע לחלק מהגלקסיות גרעין גלקטי פעיל ולרובן לא, התשובה הניתנת היא כי הדבר תלוי בהתנגשות אחרונה של הגלקסיה עם גלקסיה אחרת.

    כמה הערות על AGNs:

    ל-AGN ספקטרום מורכב מאד והוא משתנה מ-AGN אחד למשנהו, ככל הנראה כתלות באופיו של החור השחור (מסתובב או לא), הגלקסיה המארחת, ומעל לכל הזווית בה אנו מביטים על ה-AGN. על כל פנים מיונם של ה-AGN לסוגים השונים מסובך ומורכב ומושגים רבים משמשים בערבובייה.
    הפרדה עקרונית (אינה נובעת מזווית הראייה אלא מהפיסיקה של ה-AGN – ככל הנראה טיבו של החור השחור) הינה ההפרדה בין ה-AGN הפעילים ברדיו (15% מה-AGNs בערך) לבין אלו שאינם פולטים קרינת רדיו (85%).
    שלושת סוגי ה-AGN שהוזכרו כאן: גלקסיות הרדיו, הקווזארים והבלייזרים שלושתם דוגמאות ל-AGN פעילים ברדיו (הם המעניינים יותר מבחינות רבות) וכפי הנראה, הם דומים מאד ופשוט נראים מזוויות אחרות.

    שאלה לגלי:
    ההערה לפיה עצמי ה-BL Lac הם עצמים מקשרים בין גלקסיות הרדיו לקווזארים אינה ברורה לי – עד כמה שאני יודע, השאלה היא למעשה באיזו זווית מסתכלים על ה-AGN, נגדיר את הזווית ביחס לוקטור הניצב לדיסקת הספיחה וכך:
    גלקסיות הרדיו (FR1,FR2) מאופיינות בזוויות גדולות (קרובות ל-90 מעלות)
    הקווזארים (FSRQ ו-SSRQ) מאופיינות בזוויות בינוניות.
    ואילו הבלייזרים (FSRQ בעלי ספקטרום 'קשה', BL Lac) מאופיינים בזוויות קטנות (קנה מידה של מעלות בודדות).

    אם כך,
    מדוע את אומרת שה-BL Lac הוא חוליה מקשרת בין גלקסיות הרדיו לקווזארים?

  3. בהסתמך על הנתונים הכלליים המופיעים באנימציה באתר נאס"א, חישבתי
    בקרוב את נתוני המהירות היחסית בין הגלקסיות וקיבלתי כי, בשלב הראשון,
    מתחילת הסרטון (הערכת המרחק הראשוני בין מרכזי הגלקסיות- 150,000 שנות אור)
    ועד שמרכזיהן חולפים זה ליד זה בנקודה הקרובה ביותר, המהירות היחסית הממוצעת
    של הגלקסיות הנה בקרוב 5,000 ק"מ בשניה (או כ-20 מיליון ק"מ בשעה).

  4. הערה נוספת בקשר לאנימציה הממוחשבת באתר נאס"א.
    שימו לב כי בפינה השמאלית העליונה של התמונה מופיע "שעון"
    ה"מודד" את משך הזמן של התנגשות הגלקסיות.
    הזמן הכללי הוא כ- 2,000,000,000 (2 מיליארד) שנים.
    דהיינו כל שניה בסירטון מייצגת פרק זמן ריאלי של כ- 15,000,000(15מיליון)
    שנים .

  5. לכל ידידי הידענים
    מומלץ=שווה להיכנס דרך הקישורית בסוף הכתבה,
    למאמר באתר נאס"א ולהיכנס לאנימציה הממוחשבת
    באורך כ- 1:38 שנ', המדגימה התנגשות שתי גלקסיות
    והתמזגות החורים השחורים.

  6. ותחתונה היא רוח רפאים…
    ושאר התמונות הם אב-טיפוס סודי של משקפיים מבית היותר של אופטיקנה.

  7. כן, בטח המפלצת באה להגיד שלום.

    תודה על ההסבר מכאל. איזה כיף זה להתכתב איתך כשאתה לא מקלל. 🙂

  8. שמתם לב לכך שהתמונה השלישית מלמטה אינה אלא מפלצת הספגטי המעופפת?

  9. כן.
    זה מה שהמחקר מראה, וזה היה, כפי שכתוב במאמר – צפוי.
    גלקסיה מבוגרת שאינה בתהליך התנגשות היא כבר די יציבה וכל הגז הבין כוכבי שהיה בסביבות הגרעין כבר נפל לתוך החור השחור. סביבת החור השחור, לכן, שקטה יחסית.
    כאשר גלקסיות מתנגשות מגיעים לסביבת הגרעין של כל אחת מהן גז בין כוכבי ואפילו כוכבים שלמים שלפני ההתנגשות היו רחוקים מן הגרעין בגלקסיית האם שלהם ועכשיו, בעקבות ההתנגשות, הם מוצאים את עצמם נשאבים לתוך חור שחור.
    במהלך ההסתחררות לתוך החור השחור חלקיקי הגז והכוכבים מתחככים אלה באלה ופולטים את הקרינה שבה מדובר.

  10. שמח ומאושר שתגובתי הראשונה העירה את מגיבי הידען מתרדמה וממש ממש הכל נידלק כמו חור שחור אנרגטי.
    כה לחי!
    שבוע טוב
    סבדרמיש יהודה

  11. כלומר גרעין פעיל במיוחד (כזה שפולט הרבה -יחסית לגרעינים פעילים אחרים- אנרגיה) נוצר בעקבות מיזוג של גלקסיות?
    זאת אומרת, גרעינים מסוימים פולטים אנרגיה קטנה וכאשר הגלקסיות שבהם הם נמצאים, מתמזגות,
    הגרעין נהייה יותר 'פעיל'?

  12. כן.
    יש כאלו ויש כאלו.
    גרעין פעיל הוא גרעין שפולט הרבה אנרגיה.

  13. כלומר ישנם גלקסיות שהגרעין שלהם אינו פעיל והן אינן מתנגשות, ויש גלקסיות שהגרעין שלהם פעיל והן אלה שמתנגשות?
    ולמה הכוונה 'גרעין פעיל'? (לא כל כך הבנתי את הכתבה)

  14. והגיע הזמן שאנשים יבינו שחורים שחורים אינם "שואבי אבק" ששואבים כל דבר בלי הגבלה.
    מבחינת כל מי שאינו נמצא בתוך אופק האירועים של החור השחור מתפקד החור השחור בדיוק כמו כוכב רגיל בעל אותה מסה.

  15. אין סיכוי כזה.
    למעשה השאלה היא חסרת משמעות כי החורים השחורים הם חלק מן הגלקסיה והמכלול של גלקסיה אחת נמשך אל המכלול של השנייה (כולל החורים השחורים שהם בסך הכל חלק זעום מן המסה של הגלקסיה).
    איך שלא יהיה, המאמר איננו על "מדוע גלקסיות מתנגשות" אלא על "מדוע לגלקסיות מסוימות יש גרעינים פעילים" או – לחילופין "מהן התוצאות (לא הסיבות) של התנגשות גלקסיות".

  16. מהו הסיכוי לכך שבמקום שהגלקסיות מתנגשות אחת בשניה ומזינות את החורים השחורים יהיו אלה החורים השחורים שנמשכים אחד לשני ויוצרים התנגשות בין הגלקסיות ו'שואבים' את הגלקסיות?

  17. אני רוצה להגיב אבל אני פשוט לא הבנתי אפילו מילה אחת מהכתבה

  18. אני לא מבין איך כתבה שכל כך אוהדת את החורים השחורים הקטנים, הגדולים והמתנגשים, זוכה לזלזול כה בוטה ממגיביי הידען שלא מוצאים סיבה להגיד מילה טובה לגביהם.
    זה מראה על זילזול בגישה הכללית הקונבנציאונאלית!
    אני מקווה מגיבים יקרים שלא עשיתם זאת בשל קדושת השבת או חזרה בתשובה, חלילה!
    אז אל תתביישו ואגיבו.
    מצפה לקריאתכם
    שבת שלום
    סבדרמיש יהודה

כתיבת תגובה

האימייל לא יוצג באתר.

דילוג לתוכן