סיקור מקיף

עימות גלקטי

תמונה משולבת של האבל ושפיצר: שרידים של שתי גלקסיות שהתנגשו זו בזו והחורים השחורים הסופר-מאסיביים שלהם מתכוננים להתנגשות חזיתית.

הגלקסיה NGC 6240 - תוצר של התנגשות בין שתי גלסקיות גדולות
הגלקסיה NGC 6240 - תוצר של התנגשות בין שתי גלסקיות גדולות

תארו לעצמכם שני שוורים ענקיים מסתובבים זה סביב זה במרכז חצר המשק, מלאה בתרנגולות. זו בערך המהומה וההמולה שמתרחשת בימים אלה ב- NGC 6240, כאשר שרידים של שתי גלקסיות שהתנגשו זו בזו והחורים השחורים הסופר-מאסיביים שלהם מתכוננים להתנגשות חזיתית. תמונה משלבת זו, נלקחה באינפרה-אדום ובאור נראה ע"י הטלסקופים האבל ושפיצר*, ומראה ענני ענק של אבק (אדום) וגז (כחול), כמו גם כוכבים שהועפו ונזרקו למרחק, כולם מושפעים מכוחות המשיכה העצומים של הטיטאנים המתקרבים למאבקם האחרון.

אסטרונומים חישבו ומצאו שההתנגשות ביניהם תתרחש תוך שני מיליון שנים, פרק זמן קצרצר במונחים אסטרונומיים.

התמונה מספקת מראה נדיר של התנגשות העומדת להתרחש בין הגלעינים של שתי הגלקסיות המתמזגות הללו, שכל אחד מהן נשלטת בידי חור שחור בעל מיליוני מאסות שמש.

כבר היום האיחוד נחשב לפחות בעיני מקבלי ההחלטות בכדור הארץ לגלקסיה אחת, NGC 6240 הממוקמת 400 מיליון שנות אור בכיוון קבוצת אופיציוס. לפני מיליוני שנים כל גלעין היה המרכז הצפוף של גלקסיה משלו, לפני שהגלקסיות התנגשו וקרעו זו את זו לרסיסים. כיום הגלעינים הללו מתקרבים זה לזה במהירויות עצומות ומתכוננים להתנגשות הסופית. הם יקרסו זה לתוך זה כאמור בתוך מספר מיליוני שנים.

אחת מהדברים המרתקים ביותר אודות התמונה היא שהעצם הוא ייחודי" אומרת ספטני בוש ממרכז הארוארד סמיתסוניאן לאסטרופיסיקה בקיימברידג', החוקרת הראשית במאמר שתיאר את התצפית, ואשר יתפרסם בקרוב באסטרופיסיקל ג'ורנל. "מיזוג הוא תהליך מהיר. בפרט כאשר אתה נמצא בעמדת תצפית בזמן הנכון. אין הרבה גלקסיות מתנגשות בשלב זה ביקום הקרוב."

התצפיות הללו יסייעו למדענים לפענח את גורל שביל החלב שלנו, כאשר הגלקסיה תתנגש בגלקסיית אנדרומדה בעוד כ-5 מיליארד שנים.
תמונה: (Image: NASA/JPL-Caltech/STScI-ESA)

* טלסקופ טלסקופ החלל שפיצר הוא טלסקופ שתוכנן לצפייה באינפרה אדום, והוא הטלסקופ האחרון שנשלח במסגרת תוכנית טלסקופי החלל של נאס"א. השם הנבחר לטלסקופ היה על שם ד"ר ליימן שפיצר, האדם הראשון שהציע למקם טלסקופ בחלל עוד באמצע שנות ה-40 של המאה העשרים. טלסקופ החלל שפיצר שוגר ב-25 באוגוסט 2003 מבסיס חיל האוויר בקייפ קנוורל, על-גבי טיל דלתא 2. הטלסקופ הוצב במסלול לא שגרתי, מסלול הליוצנטרי ולא מסלול גאוצנטרי, כלומר הוא מקיף את השמש ולא את כדור הארץ.

לידיעה ביוניברס טודיי

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

20 תגובות

  1. א.בן-נר:
    אתה צודק וטועה כאחד.
    אתה צודק בזה שאתה אומר שאני צודק ואתה טועה בזה שאתה אומר שאני טועה.

  2. א. בן-נר,
    גם אתה צודק וטועה כאחד:
    בדומה לחורים שחורים שנחזו בצורה תאורטית ומתמטית ולא נראו בצורה ישירה מעולם אך נמדדו והובחנו בצורה לא ישירה בדרכים רבות כך גם גלי הכבידה. הנה מאמר לדוגמא שמתאר את אחד גלאי הכבידה החדשים שמתוכננים לבנייה (יש מספר), ובו אף מדברים בקצרה על כך שלמרות שלא נמדדו ישירות כן הובחנו גלי הכבידה בצורה עקיפה והשפעותיהם:
    http://www.physik.hu-berlin.de/qom/research/freqref/lisa
    מהיכן לך שהטענה שלך תקפה לכל דיפול כוכב שחור ש:"חישוב הזמנים המוערכים להתנגשות דיפול כוכביםחורים-שחורים הינו גדול, בסדרי גודל רבים(!), מגיל היקום."?
    השאלה לא נועדה לפקפק, פשוט לא מוכרת לי.. ייתכן שיש דיפול במצב כזה אך לא מוכרת לי טכנה שמציגה זאת כמצב קבוע לכל דיפול כוכב שחור, וגם היא לא מובנת לי.

    בנוסף, למרות שמשוואות קצב פליטת גלי כבידה אכן קשורה למסתם של העצמים בצורה ישירה, הפליטה עצמה נובעת בעיקרה מאיבוד אנרגיה קינטית שמתבטאת בפליטה הגלים. על כן השחרור של גלי כבידה, באופן תאורטי, אמור להתרחש בלא קשר לכך שהם סופגים מסה נוספת (למרות שקצב/גודל הקרינה ישתנה). וגם אם יש תהליכים "בזבזניים" אחרים של איבודי אנרגיה, זה לא סותר שחלק ממנה ייאבד בהליך של גלי כבידה.

  3. למיכאל ר. (בעבר מיכאל)
    אתה צודק וטועה כאחד. אסביר את כוונתי :
    א]. ברמה העקרונית, דבריך, אכן עשויים להיות נכונים, תחת התנאי שגלי גרוויטציה אכן קיימים. ככל הידוע לי עד כה, על אף שקיומם מקובל על דעת רוב הפיסיקאים, הרי שהם טרם נמדדו.
    ב]. חישוב הזמנים המוערכים להתנגשות דיפול
    כוכביםחורים-שחורים הינו גדול, בסדרי גודל רבים(!), מגיל היקום. בכתבה, לעומת זאת, מדובר על התנגשות בתוך כ- 2 מליון שנים, שמבחינה קוסמולוגית זה כ"הרף עין".
    תהליך פיסיקאלי שאורכו גדול מגיל היקום, יש לבחון אותו בזהירות ובחשדנות יתרות וזאת יען כי, יתכן שבמקביל לו, פועלים תהליכים מהירים
    ועצמתיים יותר,שמגמת השפעתם שונה, ויתכן אף הפוכה מהשפעת התהליך הנדון, לענייננו – הקרינה הגרוויטאציונית .
    למשל, יתכן (למעשה כמעט וודאי) כי החומר הגלקטי שהחורים השחורים "אוכלים", מגדיל את מסתם בשיעור ובקצב גדולים בהרבה, מקצב פליטת האנרגיה ע"י גלי גרוויטציה . ויתכן כי קימים תהליכים נוספים. כך שאפילו בקנ"מ קוסמולוגי קשה לראות בדעיכת התנועה היחסית-הדדית של הדיפול כהתנגשות .

  4. למיכאל
    ההסבר בויקיפדיה ממצה אך האנגלית שם אינה מתאימה לי בשעת לילה מאוחרת זו.
    בכל אופן הרעיון מובן.
    תודה ולילה טוב
    סבדרמיש יהודה

  5. יהודה:
    כתבתי את ההסבר בקיצור בתגובה המקורית.
    זה הסבר המבוסס על תורת היחסות הכללית ועל פיו התנועה המחזורית של הכוכבים במסלולם מייצרת גלי כבידה.
    גלי כבידה אלה נושאים אתם אנרגיה אך מכיוון שאין אנרגיה "יש מאין" – אנרגיה זו נגרעת מן האנרגיה הקינטית של הכוכבים.
    ככל שהאנרגיה הקינטית (ולכן המהירות) של הכוכבים פוחתת הם הולכים ומתקרבים זה לזה (במהלך ההתקרבות הם מתרגמים אנרגיה פוטנציאלית לאנרגיה קינטית נוספת שגם היא תאבד בסופו של דבר בגלי הכבידה)

  6. למיכאל
    הסבר בבקשה למה כל שני כוכבים הלכודים במסלול אליפטי של משיכה הדדית יתמזגו בסופו של דבר . אני לא מבין למה זה מחוייב המציאות.
    לילה טוב
    סבדרמיש יהודה

  7. א.בן-נר:
    כל שני כוכבים הלכודים במסלול אליפטי של משיכה הדדית יתמזגו בסופו של דבר אם לא יבוא כוכב אחר ויחטוף אחד מהם.
    אין לזה קשר לשאלה אם אלה חורים שחורים.
    למען האמת – ההיפך הוא הנכון – לחורים שחורים ייקח זמן רב יותר מלכוכבים רגילים בעלי אותה מסה עד שיתנגשו וזאת מן הסיבה הפשוטה שהחור השחור הוא הרבה יותר קטן מכוכב רגיל בעל מסה זהה.
    הסיבה לכך שהכוכבים יתמזגו – בסופו של דבר – היא אבדן האנרגיה שנושאים עמם גלי הכבידה שהצמד שולח במהלך סיבובו.
    לגבי היכולת לצפות בהתנגשות – מכיוון שאיננו רואים את החורים השחורים – לא נראה גם את ההתנגשות שלהם באופן ישיר ונוכל להבחין בה רק בצורה עקיפה – אם באמצעות דיסקות הספיחה שלהם, אם באמצעות העידוש הכבידתי שישתנה, ואם בעקבות השינויים בגלי הכבידה – במידה שנצליח לקלוט כאלה.

  8. א. בן-נר,
    הדבר תלוי במספר גורמים – מבין אלו הידועים לנו ולי ספציפית והן זוית/חזית ההתנגשות, מהירות ההתנגשות וכמובן מסת 2 הגופים. מערכת בינארית של כוכבים (וחור שחור גם בכלל בה) בד"כ לא נוצרת ע"י לכידת גוף שנכנס למערכת קיימת בד"כ, בד"כ בתהליך היווצרות המערכת נוצרים 2 הכוכבים. זאת משום שמעבר לסיכוי הנמוך של כוכב "לנדוד" ולהכנס למערכת שמש אחרת, הסיכוי גם נמוך שלא ייגמר בהתנגשות – אלא אם נכנס בזוית ומהירות מתאימה להכנס למסלול (ויצירת מסלול גרויטוציוני חדש של המערכת כולה). אפילו חלליות שבהם יש רק גורם אחד בעל מסה גבוהה (כוכבי לכת) מתקשות להגיע למסלול יציב ללא עזרה חיצונית.
    מכמה שקראתי, מערכת כפולה של חורים שחורים אפילו נמצאה, אבל היא לעולם לא תהיה יציבה ותוביל בסופו של דבר למיזוג.

    כבר ידוע על מערכות כפולות שבהם אחד הכוכבים הוא למעשה חור שחור. הידוע בהן הוא Cygnus X-1:
    http://en.wikipedia.org/wiki/Cygnus_X-1

    בכל מקרה, מתצפיות ומחישובים – כל מערכת כפולה של שני חורים שחורים סופה ב"איחוד" (merging). הנה דוגמא ל-2 כוכבים שחורים בינאריים באותה גלאקסיה (ואין סממן של התנגשות גלקסיות שונות, לפחות לא בזמן האחרון). למרות שהן מהווים מערכת כפולה המיזוג נראה בלתי נמנע בסופו של דבר…

    http://www.spaceinfo.com.au/blackhole20090306.html
    http://chandra.harvard.edu/photo/2002/0192/
    https://www.hayadan.org.il/two-black-holes-in-a-cosmic-dance-0703099/

    וכמה שאני יודע שבתור צופה חיצוני אין בעיה שתראה מיזוג בין 2 חורים שחורים (בסופו של דבר). הבעיה היא אם אתה נמצא בתוך אחד החורים השחורים. ככל שהכבידה גדלה (או התקרבות למרכז החור) אזי ה"זמן נמתח" יותר עבור מערכת צופה זו, והוא אכן לעולם לא יגיע לנקודה שיוכל לצפות בהתמזגות החורים.

  9. תמהתני. האמנם יתנגשו שני החורים השחורים?
    או שמא יווצר דיפול של שני חורים שחורים, מאין "חור-שחור כפול" במרכז הגלקסיה ?
    בכל מקרה, ככל הידוע לי, מנקודת המבט של הצופה מהצד, לא ניתן יהיה לראות לעולם התנגשות ממש של שני החורים השחורים, גם לא עוד מליוני שנים, כי משוואות התנועה הן אקספוננציאליות.

  10. ל"לאבירם"
    אתה משרבב את תורת היחסות למקום בו אין לה כל תרומה.
    הגלקסיות ככל הנראה אכן התנגשו כבר מזמן וזאת על פי המערכת היחסית של כדור הארץ ללא כל קשר למערכות זמן אחרות.
    כידוע לכל – גם במערכת כדור הארץ לוקח לאור זמן עד שהוא עובר מרחק נתון ואין בזה כל סתירה לתורת היחסות.

    מצד שני – מדובר כאן בביטוי נוח יותר לשימוש וקשה לדרוש מאנשים לתאר במאמר את חישובי הזמנים בכל פעם שהם כותבים על משהו שהתרחש במרחק גדול.

    נקודה:
    העתיד שלנו לא נקבע.
    תורת הקוונטים שמטה את הבסיס מתחת להנחת הדטרמיניזם המוחלט.
    איך שלא יהיה – אינני יודע גם איך אתה מציע להסיק מן העובדה שהעתיד כבר נקבע את המסקנה שאין טעם לדבר על ההווה (מה גם שאם העתיד נקבע – ייתכן שקיומו של הדיון על ההווה שבכל רגע נתון – המשכו בעתיד – נקבע אף הוא).

  11. אתה לא יכול לדבר על היקום במונחי זמן אבסולוטי, כי מאז איינשטיין ידוע שאין זמן אחד לכל נקודה ביקום. כשהאור של העצם מגיע אלינו ה"עכשיו" שלו הפך כבר לעבר, אבל בשבילנו הוא העכשיו שלנו, ככה שזה לא רק עניין סמנטי של נוחות.
    חוץ מזה, זה יהיה מוזר להודיע ש"נצפה כוכב שהתפוצץ לפני מיליארד שנים". ברור לכל עוסק בתחום שהתצפית היא לא תצפית בזמן הווה שמשיק להווה של כדור הארץ.

  12. אבירם אתה צודק..
    אבל באותו מובן גם העתיד שלנו נקבע ולכן אין טעם לדבר על ההווה…

  13. אני אף פעם לא מבין למה מדברים על אירועים בחלל העמוק כאילו שהם קורים בזמן שלנו.
    הרי כל מה שאנחנו רואים זה רק האור שמגיע אלינו, ולקח לו מיליוני שנות אור (או מיליארדים) להגיע אלינו, כלומר – הגלקסיות האלה כבר התנגשו, ולא רק זה – אולי נוצרה שם גלקסיה חדשה עם כוכב דומה לכדור הארץ שכבר עבר עשרות מחזורי חיים והשמדה כמו הכוכב שלנו.

    יקום מטורף. אל תנסו בכלל להתחיל להבין אותו, זה ישגע אותכם.

  14. נשמע מעניין ומרתק מאוד באותה נשימה , חבל שאני לא אזכה להיות עד לאירוע גלקטי מסיבי בחיי(אבל לכו תדעו) =[

כתיבת תגובה

האימייל לא יוצג באתר.

לוגו אתר הידען
דילוג לתוכן