לחור השחור במרכז שביל החלב עשוי להיות חבר

כך עולה ממחקרה של פרופ’ סמדר נאוז מ-UCLA, שבוחנת את התצפיות שנערכו על מרכז הגלקסיה מזה עשרים שנה ומנסחת תיאוריות המסבירות אותן

לחור השחור במרכז שביל החלב עשוי להיות חבר, חור שחור מאסיבי שהיה פעם בליבה של גלקסיה שנבלעה בתוך שביל החלב, והיום הוא מקיף אותו ככל הנראה מקרוב, לקראת מיזוג ביניהם. כך עולה ממחקר שפרסמה לאחרונה פרופ’ סמדר נאוז , פרופסור לפיזיקה ואסטרונומיה ב-UCLA.

בראיון לאתר הידען מסבירה פרופ’ נאוז, אסטרופיזיקאית תאורטיקנית, שעשתה את הדוקטורט שלה באוניברסיטת תל אביב, ופוסט דוקטורט בהארווארד כי הגיעה למסקנה זו לאחר בחינה מעמיקה והרצה לאורך הזמן של תצפיות שנעשו על ידי עמיתיה הנסיינים ב-UCLA שקבוצה מהם עוקבת למעלה מ-20 שנה אחר החור השחור במרכז שביל החלב – סגיטריוס A* . ההערכה היא כיום שמסתו של החור השחור החדש – כ-100 אלף מסות שמש קטנה בהרבה מהחור השחור העיקרי שהיא 4 מיליון מסות שמש.

“ב-UCLA יש קבוצה מאוד חזקה שעובדת על מרכז הגלקסיה וחבריה ביצעו תצפיות רבות ומאוד מעניין אותי כתיאוריטיקנית להבין את מה הם רואים. למעשה הם צפו במשך כל השנים הללו על מסלולי הכוכבים המקיפים את החור השחור שבמרכז הגלקסיה.

החלטתי לבדוק מה היינו אמורים לראות אם בין הכוכבים המקיפים מקרוב את החור השחור של מרכז הגלקסיה יש עוד חור שחור. עבודת הדוקטורט שעשיתי באוניברסיטת תל אביב היתה על התפתחות של גלקסיות באמצעות מיזוגים. יש לנו הוכחות תצפיתיות שבמרכזה של כמעט כל גלקסיה יש חור שחור מאסיבי – בין מיליון למיליארד מסות שמש. ברור שבשלבים של המיזוג יהיו באותה גלקסיה שני חורים שחורים מאסיביים לפני שיתמזגו לחור שחור אחד גדול יותר.

הרעיון היה לבחון כיצד המצאם של שני חורים שחורים יכולה להשפיע על המסלולים של הכוכבים. השתמשתי בקירוב של הבעיה התלת גופית, שבה ישנם שני חורים שחורים גדולים וכוכב קטן מהם בהרבה המקיף אותם. יש כוכב כזה בשביל החלב, שמו SO-2.
עצם העובדה שיש שני חורים שחורים שמקיפים אחד את השני משפיעה על מסלול הכוכב. יש לנו דרך לחזות מה יעשה הכוכב בצורה די מדויקת ומהצד השני יש לנו עשרים שנה של תצפיות על מסלולו בפועל, ויכולת לנתח ביג דטה., כך שיכולנו לבדוק את התחזית שלנו בדבר מסלולו. אמנם איננו יכולים לגלות את החור השחור השני אך אני יכולה לשלול איזושרים שבהם הוא יכול להתקיים ואיזורים אחרים בהם הוא לא יכול להימצא.
אם באמת יש כזה חור שחור, אנחנו יכולים לבצע תצפיות נוספות ולמקד את המסה שלו ואת מרחקו מהחור השחור הגדול, אבל אנחנו כבר יכולים לשלול קיומו של חור שחור במסה של מעל מאה אלף מסות שמש. השלב הבא יהיה להשתמש בכוכבים אחרים ולהגיע לחסם יותר טוב.
גלי כבידה עשויים לסייע לגילוי החור השחור החדש

“בנוסף, אם יש שם באמת עוד חור שחור בזמן ההקפה שלו את החור השחור הגדול הוא פולט גלי כבידה, ולכן יש אפשרות לצפות בהם בדיוק כמו באותות שנקלטו על ידי מתקני איתור גלי הכבידה LIGO ו-VIRGO, למעשה המיזוגים שגלי הכבידה שלהם נמדדו, היו של חורים שחורים קטנים בהרבה. ”
“ואולם “, מסבירה פרופ’ נאוז: “הבעיה היא שהם פולטים גלי כבידה בתדירות נמוכה ולכן אינם יכולים להתגלות על ידי LIGO אבל הם יוכלו להתגלות על ידי הלוויין ליסה שיבחן גלי כבידה בתדירות יותר נמוכה ושאמור להיות משוגר בקרוב .”
“עצם העובדה שהם פולטים גלי כבידה מראה על מיזוג שהתקיים בעבר הלא רחוק. המחקרים שלנו גם חסמו את התהליך בזמן והראינו שהמצב של שני חורים לא יכול היה להתקיים יותר מ-10 מיליון שנה. יש עדות לכך שהכוכבים שקרובים למרכז הגלקסיה נוצרו לפני כ-6 מיליון שנה כלומר כוכבים צעירים וחדשים ומקיפים את מרכז הגלקסיה במסלולים יחסית יציבים. ולכן אם התרחש מיזוג, החור השחור של הגלקסיה המתמזגת היה צריך להגיע במהירות למרכז שביל החלב.”
לדברי פרו’פ נאוז, המחקרים העתידיים, בנוסף כמובן למחקרי גלי הכבידה צריכים לסייע לנו לשפר את ההבנה שלנו על ההסטוריה של שביל החלב, מהיכן הגיע אותו חור שחור, האם הוא היה חלק מצבירים כדוריים שנפלו לתוך החור השחור המרכזי כפי שיש מדענים שטוענים כך. בכל מקרה, מסבירה פרופ’ נאוז כי יש לנו עוד הרבה מה ללמוד על הגורם המשפיע עלינו ביותר, פרט אולי לשמש הפרטית שלנו.