כיצד נראה הבלתי נראה: אסטרונומים מתכוונים לצלם לראשונה חור שחור

ב-5 באפריל, הפרויקט השאפתני "טלסקופ אופק האירועים" מתכוון לכוון תשעה טלסקופים מכל קצוות העולם לחור השחור שבמרכז הגלקסיה שלנו
שתף: 
  • איור של חומר הנופל אל חור שחור סופר-מאסיבי תוך פליטת אנרגיה אדירה | הדמיה: NASA
 
ב-1783 חשב ג'ון מישל על רעיון מוזר: אם כוח הכבידה של כוכב משפיע על החלקיקים שמהם עשוי האור, כתב מישל לחברה המלכותית של לונדון, אזי ניתן לדמיין גוף מסיבי עד כדי כך שאפילו האור לא יכול לברוח ממנו. "כוכב אפל", הוא קרא לזה.
 
היום קוראים לגוף התיאורטי של מישל חור שחור והיתכנותו הוכחה מתמטית ב-1916 הרבה לפני שאסטרונומים הוכיחו את קיומו באמצעות תצפיות. היום אסטרונומים יודעים למדוד את המאפיינים השונים של חורים שחורים לפי כוח המשיכה המשפיע על הכוכבים סביבם. כך, למשל, אנחנו יודעים להניח את קיומם של שחורים שחורים סופר-מסיביים (Supermassive Black Holes) במרכז הגלקסיות, לרבות גלקסיית שביל החלב שלנו.
 
 
 
 
אבל מה בכלל המשמעות של תצפית בחור שחור? כפי שהבין מישל עצמו כבר ב-1783: אם הם בולעים אור, פשוט לא ניתן לצפות בחורים שחורים במישרין. 
 
עד היום, הרבה מן המידע שנצבר על הגופים השמימיים המרתקים הללו נצבר הודות למודלים מתמטיים ולהדמיות ממוחשבות. זה לא שמדענים מעולם לא כיוונו טלסקופים לעבר חור שחור, אך מה שנגלה לעינינו הם רק הגופים סביבו המעידים על קיום אובייקט במרכז, שאותו לא ניתן לראות. כמו בסרטון הקצר הזה:
 
 
 
דרך נוספת לזהות חור שחור, היא לעקוב אחר הבלגן שהוא מותיר סביבו. כאשר חומר נופל אל חורים שחורים סופר-מאסיביים במרכזי גלקסיות, חלק ממנו מואץ למהירות המתקרבת למהירות האור, תוך פליטת אנרגיה אדירה שבחלקה ניתן לצפות, כמו באילוסטרציה בתמונה הראשית כאן בראש העמוד. אבל איך ניתן להבחין בחור השחור עצמו אם הוא אינו פולט אור?
 
במובן מסוים, ניתן לומר כי זו משימתו של צוות בינלאומי ובינתחומי של מדענים המתכוון לעשות את הבלתי אפשרי ו"לצלם" חור שחור. לראשונה בהיסטוריה, ב-5 - 14 באפריל, "טלסקופ אופק האירועים" מתכוון לכוון תשעה טלסקופי רדיו מרחבי העולם, מאנטרקטיקה ועד אריזונה, מצ'ילה ועד ברזיל, לחור השחור שבמרכז שביל החלב, *Sagittarius A.
 
אמנם הרדיוס של *Sagittarius A הוא 22 מיליון קילומטר — פי 63 מרדיוס השמש שלנו – והמסה שלו היא פי ארבעה מיליון מזו של השמש, אבל הצפייה בו מהווה אתגר מדעי, טכנולוגי והנדסי אדיר: החור השחור מרוחק מאתנו 25,000 שנות אור, ובהיותו חור שחור, כאמור, הוא אינו פולט אור.
 
 

להבחין באופק האירועים

 
לאחר שנים של פיתוח, האסטרונומים מאחורי הפרויקט השאפתני "טלסקופ אופק האירועים" מקווים שרתימת תשעת הטלסקופים מרחבי העולם בעת ובעונה אחת תיצור מעין טלסקופ גלובלי, שעצמתו תהיה שוות ערך לטלסקופ אחד בעל קוטר של 10,000 ק"מ, כלומר כמעט בקוטר כל כדור הארץ. אותו טלסקופ-על אמור לקלוט את אור הכוכבים המתעוות סביב אופק האירועים של *Sagittarius A.
 
אם הכול ילך כשורה, בקרוב מאוד נהיה בני האדם הראשונים בהיסטוריה שמבחינים באופק אירועים של חור שחור. לפי תורת היחסות הכללית, אופק אירועים הוא מעטפת דמיונית המקיפה חור שחור, הגבול האחרון שאירועים המתרחשים עליו או מעבר לו כלפי פנים אינם יכולים להשפיע על צופה חיצוני והוא לא יכול להבחין בהם. למעט מקרים תיאורטיים חריגים, שום מידע, לרבות קרינה מצדו הפנימי של אופק האירועים, לא יוכל לעולם להגיע לצופה החיצוני.
 
 
 
"חורים שחורים הם יצורים מוזרים מאוד, שמעקמים את המרחב והזמן", אומר ד"ר דובי פוזננסקי מאוניברסיטת תל אביב. "אם הפרויקט הזה יצליח, אנחנו צפויים לראות את הצללית שמטיל החור השחור, כלומר לראות שטח שבו לא נראה כוכבים, וסביב השטח הזה אנחנו צפויים לראות שוליים של אור כוכבים מעוות. בדומה לסימולציה בסרט 'בין כוכבים', החור השחור יעוות את האור שיגיע מאחוריו, שייראה כאילו הוא גולש משני עברי החשכה". למה זה עשוי להיות דומה? צפו בסרטון מטה. 
 
לדברי ד"ר פוזננסקי, אנחנו לא צפויים להפתעה גדולה. "זאת אכן תהיה הפעם הראשונה, אבל אין סיבה להניח שנראה משהו חדש לגמרי בתצפית שלא חשבנו עליו במודלים. מצד שני, בהיסטוריה של המדע כבר היו מקרים רבים שבהם ידענו בדיוק מה אנחנו הולכים לראות כדי לאשש תיאוריה – והופתענו לגמרי. כך או כך, מדובר בטכנולוגיה חדשה, במתודה חדשה, וככל שהטכנולוגיות והמתודות הללו יתקדמו כך נוכל לצפות גם בחורים שחורים במרכזי גלקסיות אחרות, בגדלים שונים, במערכות זוגיות של חורים שחורים וכך הלאה".
 
 

אולי תאהבו גם

{{new.img.alt}}
{{new.start}}
{{new.body}}