התגלתה “רוח רפאים” כוכבית: אסטרונומים גילוי אולי “חור שחור” אפל שנע בחופשיות

מַדָע

בניגוד לחורים השחורים העצומים במרכזי גלקסיות לחורים שחורים בעלי מסות של כוכבים בודדים אין חומר שנמשך אליהם או עצמים קרובים אחרים המקיפים אותו, ולכן קשה לאתרם

כשכוכבים מסיביים מגיעים לסוף חייהם ומתפוצצים בסופרנובה, הם משאירים אחריהם חור שחור. מעריכים שבערך כוכב אחד מאלף מסיבי מספיק ליצירת חור שחור. בשביל החלב יש לפי הערכה בין 100 ל-400 מיליארד כוכבים, כך שיש כנראה מספר עצום של חורים שחורים ברחבי הגלקסיה שלנו.

אבל מעצם טיבם קשה מאוד לגלות חורים שחורים, במיוחד אם הם מבודדים. אחרי הכל, לחור שחור יש כבידה כל כך חזקה שאור לא נמלט, ולכן בדרך כלל אנו מגלים אותם באמצעות ההשפעה הכבידתית שלהם על עצמים אחרים או על ידי קרינה שנוצרת על ידי החומר הסובב שהם זוללים. בלי עצמים קרובים או חומר מתווסף, יכולים להיות מאות מיליוני חורים שחורים ברחבי הגלקסיה שלנו שלמעשה בלתי נראים לאסטרונומים.

צוות שמובילים אסטרונומים מהאוניברסיטה של קליפורניה בברקלי גילה לראשונה מה שיכול להיות כוכב שחור שנע בחופשיות, על ידי צפייה בהתבהרות של כוכב רחוק יותר כשהאור שלו עוות על ידי שדה הכבידה החזק של העצם — מה שנקרא מיקרו עידוש כבידתי.

הצוות מעריך שהמסה של העצם הקומפקטי הבלתי נראה היא בין פי 1.6 ופי 4.4 ממסת השמש. אסטרונומים חושבים ששארית של כוכב מת חייבת להיות כבדה יותר מ-2.2 מסות שמש כדי לקרוס לחור שחור, ולכן החוקרים מברקלי מזהירים שהעצם יכול להיות כוכב נייטרונים ולא חור שחור. גם כוכבי נייטרונים הם עצמים צפופים ומאוד קומפקטיים, אבל הכבידה שלהם מאוזנת על ידי לחץ נייטרונים פנימי, שמונע את המשך הקריסה לחור שחור.

בין אם הוא חור שחור או כוכב נייטרונים, העצם הוא שארית הכוכב האפלה הראשונה — “רוח רפאים” כוכבית — שהתגלתה משוטטת ברחבי הגלקסיה ללא כוכב אחר כבן זוג.

 תמונה שצילם טלסקופ החלל האבל של כוכב רחוק שהובהר ועוות על ידי עצם בלתי נראה אבל מאוד קומפקטי וכבד בינו ובין הארץ. העצם יכול להיות כוכב שחור שנע בחופשיות. קרדיט: Image courtesy of STScI/NASA/ESA
תמונה שצילם טלסקופ החלל האבל של כוכב רחוק שהובהר ועוות על ידי עצם בלתי נראה אבל מאוד קומפקטי וכבד בינו ובין הארץ. העצם יכול להיות כוכב שחור שנע בחופשיות. קרדיט: Image courtesy of STScI/NASA/ESA

“זה החור השחור או כוכב הנייטרונים שנע בחופשיות הראשון שהתגלה באמצעות מיקרו עידוש כבידתי”, אמרה החוקרת ג’סיקה לו. “באמצעות מיקרו עידוש, אנחנו יכולים לחקור את העצמים הקומפקטיים הבודדים האלה ולחשב את המסה שלהם. אני חושבת שפתחנו חלון חדש אל העצמים האפלים האלה, שאי אפשר לראות בשום דרך אחרת”.

הקביעה כמה עצמים קומפקטיים כאלה יש בשביל החלב תעזור לאסטרונומים להבין את ההתפתחות של כוכבים — ובמיוחד איך הם מתים — ושל הגלקסיה שלנו, ואולי לגלות האם יש בין החורים השחורים הבלתי נראים חורים שחורים היוליים, שלדעת חלק מהקוסמולוגים נוצרו בכמויות גדולות במפץ הגדול.

הניתוח של הצוות הבינ”ל התקבל לפרסום בכתב העת The Astrophysical Journal Letters. הניתוח כולל ארבעה אירועים אחרים של מיקרו עידוש שהצוות הסיק שלא נגרמו על ידי חור שחור, אם כי שניים כנראה נגרמו על ידי ננס לבן או כוכב נייטרונים. הצוות גם הגיע למסקנה שאוכלוסיית החורים השחורים בגלקסיה היא כנראה 200 מיליון — בערך מה שרוב התיאורטיקנים חזו.

למאמר המדעי

עוד בנושא באתר הידען:

Leave a Reply

Your email address will not be published.