סיקור מקיף

חורים שחורים שוברי שיאים התגלו בגלקסיות ענקיות

מסת כל אחד מהחורים השחורים כ-10 מיליארד מסות שמש, השיא הקודם היה של החור השחור שבמרכז M87 – רק 6.3 מיליארד מסות שמש 

הדמית אמן של כוכבים נעים לאיזור המרכזי של גלקסיה אליפטית המארחת חור שחור מאסיבי במיוחד (מצפה ג'מיני/אאורה. איור: לינט קוק, עבור אוניברסיטת ברקלי)
הדמית אמן של כוכבים נעים לאיזור המרכזי של גלקסיה אליפטית המארחת חור שחור מאסיבי במיוחד (מצפה ג'מיני/אאורה. איור: לינט קוק, עבור אוניברסיטת ברקלי)

אסטרונומים מאוניברסיטת קליפורניה בברקלי גילו את החורים השחורים הגדולים ביותר הידועים עד כה – שתי מפלצות בעלות מסה השקולה ל-10 מיליארד שמשות כל אחת, המאיימים לבלוע הכל, כולל את האור, באיזור שגודלו פי 5 מגודל מערכת השמש שלנו.

 

החורים השחורים נמצאים במרכזן של שתי גלקסיות המרוחקות למעלה מ-300 מיליון שנות אור מכדור הארץ, והם עשויים להיות השרידים האפלים של כמה גלקסיות בהירות המכונות קווזרים, שאיכלסו את היקום המוקדם.

"ביקום המוקדם, היו המון קוואזרים – גלעינים פעילים של גלקסיות, שכמה מהן קיבלו את האנרגיה שלהם מחורים שחורים במסה של 10 מיליארד שמשות" אומרת צ'אנג-פיי מה, פרופסורית לאסטרונומיה באוניברסיטת קליפורניה בברקלי. "שני חורים שחורים סופר מאסיבים אלה דומים במסתם לקוואזרים צעירים ויתכן שהם החוליה החסרה בין הקוואזרים והחורים השחורים הסופר מאסיביים שאנו רואים היום."
חורים שחורים הם צורה דחוסה של חומר המייצרת כוחות כבידה כה גדולים שאפילו האור לא יכול להמלט מהם. בעוד כוכבים מתפוצצים המכונים ספורנובות, יכולים להשאיר אחריהם חור שחור במסה של כוכב בודד כמו השמש שלנו, חור שחור סופר מאסיבי גדל ממיזוג של חורים שחורים אחרים או באמצעות לכידת כמות גדולה של כוכבים וגז.
"חורים שחורםי מאסיביים אלה שופכים אור על השאלה יכצד חורים שחורים והגלקסיות הסובבות אותם התלכדו מאז ראשית היקום" אומר תלמיד המחקר בברקלי ניקולס מקקונל, המחבר הראשי במאמר שיפורסם בגליון ה-8 בדצמבר של כתב העת נייצ'ר. במאמר שותפים בנוסף למקונל ומה, גם חוקרים מאוניברסיטאות טורונטו, טקסס ומישיגן, כמו גם המצפה האופטי הלאומי באריזונה.
עד כה התגלו 63 חורים שחורים סופר מאסיבים בליבן של גלקסיות קרובות. הגדולה שבהן, במשך שלושה עשורים היתה בעלת מסה של 6.3 מיליארד מסות שמש, במרכז הגלקסיה הקרובה M87.
אחד החורים השחורים שהתגלו כעת הוא במסה של 9.7 מיליארד מסות שמש בגלקסיה האליפטית NGC 3842, הגלקסיה הגדולה בצביר הגלקסיות אריה, 320 מיליון שנות אור מאיתנו בכיוון קבוצת אריה. החור השחור השני דומה בגדלו או מאסיבי יותר, והוא נמצא במרכז גלקסית NGC 4889, הגלקסיה הבהירה ביותר בצביר קומה – כ-336 מיליון שנות אור מכדור הארץ בכיוון קבוצת שערות ורוניקה או בעברית שערות שולמית (Coma Berenices).

לפי מקקונל, אופק האירועים של החור השחור מרוחק פי 200 ממרחק כדור הארץ מהשמש, או פי 5 ממסלולו של פלוטו. מעבר לאופק האירועים לכל חור שחור יש השפעה כבידתית בקוטר של עד 4,000 שנות אור.
לשם השוואה, החורים השחורים הללו מאסיביים פי 2,500 מהחור השחור שבמרכז שביל החלב, שאופק האירועים שלו, כחמישית ממסלולו של כוכב חמה.

החורים השחורים המאסיביים הללו נותרו חבויים מאיתנו עד כה משום שהם חיו בגמלאות ושמרו על שקט, אמר מה. במהלךהחיים הפעילים שלהם, לפני כ-10 מיליארד שנה, הם ניקו את כל השכונה שלהם באמצעות בליעת כמויות אדירות של גז ואבק. הגז ששרד הפך לכוכבים שמאז הקיפו אותם בשלווה. לדברי מה, חורים שחורים מפלצתיים אלו והגלקסיות המפלצתיות בהתאמה המכילות טריליוני כוכבים, התיישבו במרכז של צבירי הגלקסיות.

הגלקסיה NGC 3842 (למעלה משמאל) היא הגלקסיה הבהירה ביותר בצביר עשיר של גקלסיות. החור השחור במרכז הנראה באמצע האיור מוקפת בידי כוכבים שמסלולם הופרע בשל השדה הכבידתי העצום. החור השחור, שגודלו פי 7 ממסלולו של פלוטו סביב השמש היה בולע את מערכת השמש שלנו לתוכו מבלי להרגיש. איור: פיט מרנפלד
הגלקסיה NGC 3842 (למעלה משמאל) היא הגלקסיה הבהירה ביותר בצביר עשיר של גקלסיות. החור השחור במרכז הנראה באמצע האיור מוקפת בידי כוכבים שמסלולם הופרע בשל השדה הכבידתי העצום. החור השחור, שגודלו פי 7 ממסלולו של פלוטו סביב השמש היה בולע את מערכת השמש שלנו לתוכו מבלי להרגיש. איור: פיט מרנפלד

מה, אסטרופיזיקאית תיאורטיקנית החליט לבחון את החורים השחורים המאסיביים הללו בצבירים קרובים יחסית של גלקסיות אליטפיות תוצאה של סימולצית מחשב שהריצה של גלקסיות מתנגשות.

אסטרונומים מאמינים שרבות, אם לא כל הגלקסיות, מכילות חור שחור במרכז, כאשר ככל שהגלקסיה גדולה יותר כך החור השחור גדול ומאסיבי יותר. החורים השחורים הגדולים ביותר נמצאו בגלקסיות אליפטיות הנחשבות לתוצאה של מיזוג של שתי גלקסיות ספיראליות. מה מצאה כי המיזוג של הגלקסיות האליטפיות עצמן תוכל לייצר גלקסיה אליפטית כמו גם חור שחור שמסתו עשויה להגיע ל-10 מיליארד מסות שמש. חורים שחורים אלה יכולים לגדול עוד יותר באמצעות צריכת הגז שנשאר מהמיזוג.

"מיזוג מרובה של כמה גלקסיות הוא דרך אחת לבנות את הבהמות הללו" אמרה מה.

כדי לחפש אחר החורים השחורים המפלצתיים, חברה מה לאסטרונומים תצפיתנים לרבות ג'יימס גרהאם, פרופסור לאסטרונומיה בברקלי ובאוניברסיטת טורטנו, וקארל גבהארט, פרופ' לאסטרונומיה באוניברסיטת טקסס באוסטין. גבהארט הוא זה שגילה את החור השחור שהחזיק בשיא עד כה בגלקסיה M87.

החוקרים השתמשו בטלסקופ ג'מיני שבמצפה הכוכבים קק בהוואי, ובמצפה מקדונלנד בטקסס. מקונל ומה השיגו את הספקטרום המפורט של האור המפעפעע ממרכזי כמה גלקסיות אליפטיות מאסיביות, כל אחת מהן היתה הבהירה בצביר שלה. עד כה הם ניתחו את המהירות ההקפית של כוכבים בשתי גקלסיות וחישבו את מסת המרכז בטווח של קוואזר. מסה כל כך גדולה בנפח של כמה מאות שנות אור הובילה את האסטרונומים למסקנה כי המסות הללו מקורן בחורים שחורים מאסיביים. "אם כל המסות הללו היו כוכבים, היינו צריכים לראות את אורם" אמרה מה.

מידול הגלקסיות המסיביות דרש מחשבי על חזקים במרכז המיחשוב המתקדם בטקסס.

"עבור אסטרונומים, מציאת חורים שחורים עצומים אלה דומה לפגישה עם אנשים בגובה 3 מטרים, כיצד הם גדלו להיות כל כך גבוהים" אמרה מה. "ממצא נדיר זה מסייע לנו להבין האם לחורים השחורים הללו היתה תורשה של הורים גבוהים ,או שהם אכלו הרבה תרד."

להודעה של אוניברסיטת ברקלי

 

עוד בנושא באתר הידען:

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

22 תגובות

  1. ככלל אלה דווקא צודקת – קצב ייצור הכוכבים הוא גבוה בשולי הגלקסיה ונמוך יחסית במרכזה. המרכז מכיל בעיקר כוכבים זקנים וקטנים (http://en.wikipedia.org/wiki/Spiral_galaxy#Galactic_bulge) בעוד הזרועות מכילות כוכבים צעירים. השמש שלנו אינה כוכב מראשית ימיה של הגלקסיה ולמעשה היא כוכב המהווה דור שני לכוכבים כלומר הגז שלה כבר כיכב בעבר בכוכב גדול שמת – זה מה שמאפשר קיומם של מתכות וחומרים מורכבים יוצתר ממימן והליום שהם החיונים לחיים.

    עם זאת אין בכך כדי ללמד על מי קדם למי שכן הכוכבים נוצרים מגז שמצוי בגלקסיה מזה זמן רב ובדרך כלל כבר היה בכוכבים בעבר.

    התשובה לשאלה מי קדם למי היא למיטב ידעתי לא מוכרעת שכן עצם היווצרותם של החורים השחורים הסופר מאסיביים אינו ברור. מה שברור הוא כי לפחות חלק מהמסה שלהם לא הייתה שם במקור אלא נספחה מסביבת הגלקסיה ולראייה – נראה כי בשלבים מוקדמים של היקום היו כמעט כל הגלקסיות פעילות (AGN) דהיינו ספחו חומר מסביבתן.

  2. לאלה
    יודעים את הגילים של כוכבי הגלקסיה. בידקי , בגוגל למשל, ותמסרי לנו מסקנות.
    לילה טוב בינתיים
    סבדרמיש יהודה

  3. ליהודה:

    אינני יודעת בנות כמה השמשות הקרובות יותר למרכז הגלאקסיה שלנו. ייתכן שהן יותר "זקנות"? הידע שלי בנושא הוא מועט מאוד. האם כבר יודעים את גיל מערכות השמש בשביל החלב?

  4. אבי בליזובסקי!
    כתבת-
    "חורים שחורים הם צורה דחוסה של חומר המייצרת כוחות כבידה כה גדולים שאפילו האור לא יכול להמלט מהם"
    זו טעות מקובלת למדי.
    ככל שחורים שחורים יותר מאסיביים הצפיפות שלהם יותר קטנה.
    חורים שחורים בקנה מידה שבכתבה הם פי אלפים צפופים פחות מהאטמוספירה שלנו!
    אך סיום המשפט נכון-
    למרות הצפיפות הקטנה הם מייצרים אופק אירועים סביבם.

    נועם

  5. ניראה לי אלה, שאם את צודקקת, הכוכבים הותיקים אמורים להיות במרכז הגלקסיה.איך זה מסתדר עם זה שהשמש שלנו בת חמש (מיליארד) שנים וממש לא צעירה ואף על פי כן נימצאת רחוק מהכדור המרכזי שסביב החור השחור בגלקסתינו היקרה.?
    יום טוב
    סבדרמיש יהודה

  6. "אסטרונומים מאמינים שרבות, אם לא כל הגלקסיות, מכילות חור שחור במרכז, כאשר ככל שהגלקסיה גדולה יותר כך החור השחור גדול ומאסיבי יותר"

    אולי זה ההיפך? אולי גלאקסיות נוצרות בגלל שקיים חור שחור שכוח הכבידה העצום שלו "שואב" אליו מערכות של כוכבים? אולי החור השחור היה לפני הגלאקסיה שסביבו?

  7. לגבי תגובתי משעה 10:08, במחשבה שניה אכן מיקל צודק ואני טועה
    גם אם יהיה עידוש מכיוון החור השחור , הוא כניראה לא יסתיר את החור השחור. כל עידוש גרוויטציוני של כוכב שיהיה בסביבת החור השחור רק ירחיק אותם מקו הראיה של החור השחור וציור האומן מדוייק כניראה.
    מתנצל
    (:))
    לילה טוב
    סבדרמיש יהודה

  8. כדור הארץמערכת השמש. הכל נמצא על דופן חור שחו ממנו רואים האופק עליו נראות הגלקסיות והחורים השחורים כפי שנראה היקום מכאן.כדי להבין זאת,נסו לראות את היקום משם.זהו אופק הארועים כאן בו,עליו אנו נמצאים מפני שחורים שחורים אינם תוצר כח כבידה בלבד אלה בעיקר כח דחייה המופעל על החומר,אותו מפעיל החלל, החשך עצמו. זאת אומרת שיש לחשוב את החלל עצמו לחומר, כחומר. אמנם לא מובן ובאותה המידה אינו סותר את היותו חומר.שהרי אם הוא סתם ווקום היינו כלום, חייב להיות הוא לכוד באיזה שהו בקבוק,ממנו הוצא מה שהיה שם קודם לחלל, לפני הפך לחומר כוכבי. מה שאומר כי ליקום יש גבול פיזי ולכן יש גם מה שיש מחוץ לגבול הפיזי וזה בדרך כלל עוד יקום או עוד יקומים אין סוף ממש כמו גלקסיות וכוכבים וחורים שחורים. עכשיו מותר להתחיל לחשוב לבד. גאונות אינה נרכשת. היא מולדת והמבין יבין. תודה. בעוד אני סתם עוד אחד שאינו מפותח ואינו מבין שאחד ועוד אחד שווה אין דבר כזה ולא שניים.שניים,,ושימו נא לב,,זה גם אחד.

  9. נקודה : אם יש אצבע אלוהים אז יש אלוהים ? או שזו רק האצבע שלו ? מנסיוני , לא כל אצבע משולשת זו הוכחה לקיומו של אלוהים , אבל כשהפועל מנצחת את מכבי זה כן .

  10. אכן, היתה הפניה לאיזה סרט ניו אייג'י ומחקתי אותה כי לא מתפקידי לשלוח אנשים לבזבז זמן על שטויות. אבל אם זו היתה הבעיה היחידה הייתי משאיר את הקישור.
    הוא גם השתמש באפשרות לקשר לאתר מתחת לכינוי, כדי לדחוף פרסומת לאתר מסחרי המוכר תנורים. זו היתה המטרה היחידה של התגובה, הסרט, שהוא גם זבל בפני עצמו, היה רק התירוץ.

  11. מר בן נר בכל גלקסיה ישנם חורים שחורים שבערוב הזמן יבלעו את כל החומר, כך שגם הגלקסיות מתרחקות עדיין החורים השחורים נשארים בגלקסיה.

  12. ההסבר לתגובות הראשונות: בעבר הרחוק, מספר דקות לאחר הפוסט פייסט, נוצרה תגובה ע"י אנונימוס אחד, שניסה לבצע הפיכה באתר. לאחר זמן לא רב, כאשר העניינים הצטננו מעט כתבתי את התגובה השניה. בתגובה הגרעינית הראשונה הביא מישהו לינק עם וידאו של מישהו שחשדתי אותו כמשוגע. ואז כתבתי את מה שכתבתי, מה שיצר פרדוקס ובעצם הוציא את המערכת משיווי משקל.
    האירועים שהתגלגלו בעקבות תגובתי, אינם ידועים מלוא צורכם ושרויים תחת מעטה של ערפל כבד ואי ודאות מצטברת, אך הטענה הרווחת היא שאלוהים בכבודו ובעצמו התערב בקוד האתר והשמיד את ההודעה הראשונה כאילו לא היתה (אך יודעי ח"ן יכולים להצביע על תגובתי השניה שהפכה לראשונה כעל אצבע אלוהים, זכר לאותה תגובה ראשונה קדמונית).

  13. למקס פאואר
    ככל הידוע לי דאווקא הסברה ההפוכה היא המקובלת כיום.
    היקום מתפשט (במובן של מתרחב) בקצב מואץ (אינפלציה)
    והעתיד הוא…..יקום ענק וקר, בו כל צביר גלקסיות ישאר בודד ומנותק
    מצבירי גלקסיות שפעם (הפעם של העתיד כמובן) היו "שכנים" לו.

  14. שאלה מטרידה, האם סופו של היקום יקרה כאשר כל החומר יבלע לתוך חורים שחורים?.

  15. האם 3 התגובות הראשונות שייכות לכאן או שהן הגיעו הנה בעקבות תקלה טכנית מוזרה?

  16. יהודה:
    אתה טועה.
    אם אין כוכבים בדרך בין הצופה לבין החור השחור הוא יראה כמו בציור.
    העידוש הכבידתי קיים ואת רישומיו רואים גם בכתמי האור ה"מרוחים" בסביבת החור השחור אבל העיוות שיוצר העידוש לא יכול לגרום לאור של כוכב בסביבה להגיע לעינינו מכיוון החור השחור.
    אופק הארועים הוא האזור הכי קרוב למרכז החור שמכיוונו יכול אור להגיע אל צופה שנמצא מחוץ לחור.

  17. ליהודה, אני ממש לא מומחה בתחום אבל נדמה לי שאינשטיין חזה מערבולות של פיתול מרחב בתנאי גרוויטציה חזקים ולכן יתכן שהאור אכן נראה בעל תנע זוויתי.

  18. חור שחור ענק יבלע את כל הכוכבים שבסביבתו אבל מצד שני יעדש את אורם של הכוכבים שלידו, לכן, לא ניראה לי שחור שחור יראה כמו שנעשה בעבודת האומן כי העידוש הגרביטציוני אמור להטות את אור הכוכבים שסביבתו כך שלא יראה כתם שחור.
    אם בכל זאת סביבתו תראה כך ההסבר חייב להיות שונה מחור שחור.
    יום טוב
    סבדרמיש יהודה

  19. AR-
    10x

    נקודה. אז במילים אחרות אתה טוען שיש 7 מיליארד משוגעים?לפחות לאחד מהם יש רעיון..

  20. LD : before he reaches all the AA pseudo science points, he brings up interesting ideas about the energy of the vacuum, and explains it all in very precise to a point of sounding scientific fashion
    But then he gets into the psychobabble crap like all those AA
    I have enough of those in 3 seasons worth of this rubbish
    I think they all try their best but fail to remain in the confinements of pure science simply because these are not men of science, simply the league of Fon Daniken the believer..

    Still it always sparks the never ending debate. I'd stick to science who go us to the here and now

כתיבת תגובה

האימייל לא יוצג באתר.

לוגו אתר הידען
דילוג לתוכן