חלל עצום ליד החור השחור של שביל החלב יכול לפתור תעלומה של 50 שנה
באופן תיאורטי, חורים שחורים צריכים לנשום דברים החוצה בזמן שהם שואבים דברים פנימה. אבל במשך 50 שנה, אסטרונומים לא הצליחו לאשר שזה נכון לגבי החור השחור הסופר-מאסיבי בגלקסיה שלנו – עד עכשיו.
ב א לִלמוֹד פורסם אתמול ב-The Astrophysical Journal Letters, אסטרופיזיקאים מאוניברסיטת נורת'ווסטרן הציגו עדויות פוטנציאליות לחור ענק בצורת חרוט בגז הקר המקיף את מזל קשת A*, החור השחור העל-מאסיבי במרכז שביל החלב. כשהצוות חישב כמה אנרגיה נדרשת כדי ליצור את החלל הזה, הם גילו שצריכה להיות קלט מהחור השחור – משהו כמו רוח עוצמתית או סילון. כדי להגיע למסקנות אלה, הצוות ריכז תצפיות של חמש שנים על ידי מערך Atacama Large Millimeter/submillimeter (ALMA) בצ'ילה.
"אלא אם כן קיים חור שחור בוואקום מושלם, הוא חייב לנשוף רוח איכשהו", אמר מחבר שותף במחקר, מארק גורסקי. הַצהָרָה. "עם תצפיות חדשות, זו הפעם הראשונה שיש לנו נוף נקי מספיק כדי לראות את טביעת הרוח. הסתכלנו על הנתונים ואמרנו, 'הנה זה. יש את הדבר שכולם חיפשו כבר 50 שנה'".
קצה הכאוס
לכל הגלקסיות הגדולות יש חור שחור סופר מסיבי במרכזן. לפי המחקר, החורים השחורים הללו חיוניים לאבולוציה של הגלקסיות. מכיוון שחורים שחורים "מוזנים" חומרים, החומר נשאב בספירלות פנימה ובסופו של דבר מתקרב למהירות האור. האנרגיה והלחץ הנוצרים בתהליך זה מייצרים רוחות חמות וחזקות שעפות החוצה מהחור השחור, הסביר העיתון.
התיאוריות הקיימות טובות למדי בללכוד את התהליכים הללו – בין השאר מדוע אסטרופיזיקאים חזו בשנת 1971 כי מזל קשת A* יפיק גם רוחות וסילונים. עם זאת, לאור האתגרים הלוגיסטיים של חקר חורים שחורים, לא הייתה מאז "חתימה מקובלת אוניברסלית של רוח פעילה כיום מקשת A*", ציין המחקר.
"כדי לראות את החור השחור שלנו, עלינו להסתכל דרך מישור הגלקסיה שלנו", הסבירה המחברת הראשית אלנה מורצ'יקובה. "זה אומר שאנחנו צריכים להציץ דרך גז, אבק ומבנים מיוננים, ואתה לא באמת יכול לראות דרך כל זה בקלות."
לראות מעבר לכאוס
עם נתוני ALMA, גורסקי ומרצ'יקובה הצליחו לראות דרך כל הגז, האבק והמבנים המיוננים. לאחר שהסירו בזהירות את זוהר הרדיו של החור השחור, הם נחתו על תמונה חדה של חלל ענק בצורת חרוט נטול גז מולקולרי קר. התגלית הותירה את הזוג "המום", לפי ההצהרה.
"זה היעדר עצום של חומר," אמר גורסקי. "חישבנו כמה אנרגיה נדרשה כדי ליצור את החלל הזה. זה יותר ממה שיכולים להינתן על ידי הכוכבים באזור הזה. בעיקרון, צריך להיות קלט מהחור השחור הסופר-מסיבי. ואם אתה עוקב אחר צורת החרוט, הוא מכוון ישירות אל החור השחור."
למעשה, החרוט היה כל כך מוזר שהאינסטינקט הראשון של מורצ'יקובה היה לפקפק בניתוח שלה. אבל החשש של החוקרים דעך כשנתוני רנטגן נוספים ממצפה צ'נדרה "השתלבו בצורה מושלמת" עם התוצאות הראשוניות שלהם, הוסיף גורסקי.
לא יוצא דופן
לאחר שהצוות היה בטוח בגילויו, החוקרים הרכיבו רשימה של מה שהם מבינים כרגע ברוח, כגון האוריינטציה, פעילותה וחוזקה. הערכות המחקר מראות שהרוח פעילה לפחות 20,000 שנה. בהשוואה לכמה סילונים גלקטיים ידועים אחרים, הרוח נמצאת בצד החלש יותר.
אולי הכי חשוב, מזל קשת A* הוא "דוגמה טיפוסית" לחורים שחורים סופר-מסיביים רדומים ביקום, ציין העיתון. אין ספק, "מאוד אטרקטיבי לחקור חורים שחורים כשהם בשלב הזיקוקים, אבל זה למעשה לא המצב הדומיננטי שלהם", אמר מורצ'יקובה. בהתחשב בקרבה היחסית של מזל קשת A* אלינו, הממצאים עשויים לעדכן חקירות עתידיות על החור השחור המקומי שלנו, ובהרחבה, תובנות חדשות לגבי פעילותם של ישויות דומות.