הידען - Hayadan

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

דר. גלי ויינשטיין ·

Summary: 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 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…

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

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