החורים השחורים הללו סובבים זה סביב זה והולכים להתמזג בעוד כמה מאות מיליוני שנים, ובכך יצרו חור שחור עוד יותר גדול וכתוצאה אירוע קטסטרופלי שישחרר קרינה וגלי כבידה עזים
לראשונה, מדענים הוכיחו ששני חורים שחורים עצומים מתקיימים באותה גלקסיה, הודות לנתונים מטלסקופ החלל צ'נדרה של סוכנות החלל האמריקנית. החורים השחורים הללו סובבים זה סביב זה והולכים להתמזג בעוד כמה מאות מיליוני שנים, ובכך יצרו חור שחור עוד יותר גדול וכתוצאה אירוע קטסטרופלי שישחרר קרינה וגלי כבידה עזים.
תמונות מצ'נדרה חושפות שלב גלקסיה בהירה במיוחד, הקרויה NGC 6240, מכילה לא אחד, אלא שני חורים שחורים עצומים, שסופחים באופן פעיל חומר מסביבתם. גילוי זה מראה כי חורים שחורים יכולים לגדול באמצעות התמזגויות במרכזי גלקסיות, ושניתן יהיה להבחין באירועים מסתוריים אלו בעתיד באמצעות טלסקופי חלל למדידת גלי כבידה.
"פריצת הדרך התרחשה ע"י היכולת של צ'אנדרה להבחין באופן חד בין שתי הליבות, ולמדוד לפרטים את קרינת הרנטגן מכל ליבה," אומר גואנטר הסניגר, מהמכון לחקר פיזיקה של החלל החיצון ע"ש מקס פלאנק בגרמניה, מחבר שותף למאמר המתאר את המחקר, שיתפרסם בכתב העת Astrophysical Journal Letters. "טביעות האצבע הקוסמיות הללו גילו סממנים אופייניים לחורים שחורים עצומים — עודף פוטונים בעלי אנרגיה גבוהה מגז המסתחרר סביב חור שחור, וקרינת רנטגן מאטומי ברזל קורנים בתוך גז שעל יד החור השחור," הוא אומר.
תצפיות רנטגן קודמות הראו שאזור המרכז מייצר קרינת רנטגן, בעוד שתצפיות אופטיות, אינפרא-אדומות, ורדיו הבחינו בשתי ליבות בהירות, אך טבע האזור נותר תעלומה. אסטרונומים לא ידעו את מיקום מקור קרינת הרנטגן, ולא עמדו על טבען של שתי הליבות הבהירות.
"באמצעות צ'אנדרה, קיווינו לקבוע איזו מן הליבות, אם בכלל, היא חור שחור עצום פעיל," אומרת סטפני קומוסה, גם היא מהמכון ע"ש מקס פלאנק, והכותבת הראשית של המאמר על NGC6240. "למרבה ההפתעה, מצאנו ששניהם הם חורים שחורים פעילים!"
במרחק כ-400 מיליון שנות אור, NGC6240 היא דוגמא מעולה לגלקסיה מאסיבית בה כוכבים נוצרים בתדירות גבוהה במיוחד הודות להתנגשות שאירעה לאחרונה ובעקבותיה התמזגות של שתי גלקסיות קטנות יותר. בגלל הכמות הגדולה של אבק וגז בגלקסיות כאלה, קשה להתבונן הישר לאזורי המרכז באמצעות טלסקופים אופטיים. ברם, קרינת רנטגן הנובעת מהליבה הגלקטית יכולה לחדור מבעד למעטה הגז והאבק.
"הגילוי של חור שחור בינארי תומך ברעיון שחורים שחורים יכולים לגדול למאסות עצומות מימדים במרכזי גלקסיות באמצעות התמזגות עם חורים שחורים אחרים," אומרת קומוסה. "זה חשוב להבנת תהליך היווצרות והתפתחות של גלקסיות", היא אומרת.
במהלך כמה מאות מיליוני השנים הבאות, שני החורים השחורים ב NGC6240, שנמצאים במרחק 3000 שנות אור אחד מן השני, ייסחפו אחד לקראת השני ויתמזגו ליצירת חור שחור עצום עוד יותר. לקראת סוף התהליך, בעוד מספר מאות מיליוני שנים, תיווצר התפרצות אדירה של גלי כבידה.
גלי הכבידה הללו יתפזרו ברחבי היקום ויצרו קפלים במארג החלל, שייראו כשינויים זעירים במרחק בין שתי נקודות. גלאי החלל המתוכנן של סוכנות החלל האמריקנית, ליסה, יחפש אחר גלי כבידה ממיזוג חורים שחורים אדירי מימדים. מעריכים שמאורעות כאלה מתרחשים מספר פעמים בשנה ביקום הנראה.
"זו הפעם הראשונה שאנו רואים חור שחור בינארי בפעולה, קנה האקדח בו יווצר משהו שיהפוך להתפרצויות גלי כבידה גדולים בעתיד," אומר הסינגר.
צ'נדרה צפה על NGC6240 במשך 10.3 שעות באמצעות ספקטרומטר ההדמיה המתקדם. חברים נוספים בצוות הם וואדים בורוויץ, פטר פרדהל מהמכון ע"ש מקס פלאנק, ג'יל קאסטרה מארגון מחקר החלל של הולנד ויסושי איקבה מאוניברסיטת מרילנד בבלטימור.
מרכז תעופת החלל של נאסא בהאנטסביל, אלבמה, מנהלת את תוכנית צנדרה עבורה המשרד למדע החלל בוושינגטון ו TRW ברדונדו ביץ', קליפורניה הוא הקבלן הראשי לחללית. מרכז הרנטגן של צ'נדרה של הסמיתסוניין, מנהל מבצעי מדע ותעופה מקמברידג' , מסצ'וסטס.