אסטרופיזיקאים פיתחו שיטה לגילוי הדים של אור מחורים שחורים באמצעות עידוש כבידתי שתאפשר למדוד את המסה והסיבוב שלהם
קבוצת אסטרופיזיקאים בהובלת חוקרים מהמכון למחקר מתקדם מניו ג'רזי, פיתחה טכניקה חדשה לגילוי הדים של אור סביב חורים שחורים. השיטה הזאת מאפשרת אופן חדשני למדידת המסה והסיבוב של חורים שחורים, והיא פריצת דרך חשובה כי היא פועלת ללא תלות בטכניקות מדידה קודמות.
המחקר מציג גישה שתוכל ללכוד ישירות פוטונים המקיפים חורים שחורים באמצעות תופעה בשם "עידוש כבידתי", שמתרחשת כשאור עובר קרוב לחור שחור ושדה הכבידה החזק שלו מעקם אותו. העיקום הזה גורם לאור לנוע במספר מסלולים מאותו מקור אל צופה בכדור הארץ. חלק מקרני האור ינועו ישירות, אבל אחרות יקיפו את החור השחור פעם אחת או יותר לפני שיגיעו אלינו. כתוצאה מכך, אור מאותו המקור יכול להגיע בזמנים שונים, וליצור מה שמכונה "הד".
"התאוריה שאור נע סביב חורים שחורים ויוצר הדים קיימת כבר שנים, אבל הדים כאלה לא נמדדו עד כה", אומר המחבר הראשי של המחקר ג'ורג' נ. וונג מפרינסטון. "השיטה שלנו מציעה תוכנית לביצוע המדידות האלה, שאולי תחולל מהפכה בהבנתנו את הפיזיקה של חורים שחורים".
הטכניקה מאפשרת לבודד את חתימות ההדים החלשות מהאור הישיר החזק יותר שלוכדים טלסקופים אינטרפרומטריים מפורסמים כמו טלסקופ אופק האירועים. וונג ואחת מהמחברות המשותפות, ליה מדיירוס, פעלו באינטנסיביות כחלק משיתוף הפעולה של טלסקופ אופק האירועים.
כדי לנסות את הטכניקה שלהם, וונג, מדיירוס ועמיתיהם הריצו הדמיות ברזולוציה גבוהה שצילמו עשרות אלפי תמונות של אור שנע סביב חור שחור על-מסיבי הדומה לזה שמרכז הגלקסיה M87 (M87*), בערך 55 מיליון שנות אור מהארץ. באמצעות ההדמיות האלה, הצוות הראה שהשיטה שלהם הצליחה להסיק את זמן ההשהיה של ההדים בנתוני ההדמיות. הם סבורים שהטכניקה שלהם ישימה לחורים שחורים אחרים, בנוסף ל-M87*.
"השיטה הזאת לא רק תאפשר לאמת מתי אור המקיף חור שחור נמדד, אלא גם תספק כלי חדש למדידת התכונות היסודיות של החור השחור", מסבירה מדיירוס.
חשוב להבין את התכונות האלה. "חורים שחורים ממלאים תפקיד משמעותי בעיצוב ההתפתחות של היקום", אומר וונג. "לעיתים קרובות אנו מתרכזים באופן שבו חורים שחורים מושכים פנימה דברים, אבל הם גם פולטים כמויות גדולות של אנרגיה לסביבתם. "הם ממלאים תפקיד חשוב בהתפתחות גלקסיות, משפיעים על האופן, העיתוי והמקום של היווצרות כוכבים ועוזרים לקבוע איך מבנה הגלקסיה עצמה התפתח. ידיעת ההתפלגות של המסות והסיבובים של חורים שחורים ואיך ההתפלגות השתנתה במשך הזמן, משפרת מאוד את הבנתו את היקום".
עוד בנושא באתר הידען:
