הסרטון שמראה את כוחו של החור השחור במרכז הגלקסיה שלנו

האם ראיתם פעם צילום אמיתי של שמשות מתעוותות סביב חור שחור? סרטון הטיים-לאפס שלפניכם נוצר מתמונות שצולמו במשך עשרים שנה
שתף: 
  • הדמייה של כוכב מאיץ בקרבת חור שחור על-מסיבי. הכוכב S2 שבסרטון מאיץ למהירות 7,650 ק"מ לשנייה | ESO, ESA/Hubble, M. Kornmesser
 
צאו למדבר בלילה קיצי והביטו בשביל החלב. זוהי הגלקסיה שלנו. מאחר שאנו מביטים בדיסקת הגלקסיה מבפנים, היא נראית לעינינו כמעין שובל לבנבן של כוכבים, שהולכים ומצטופפים עד להפיכתם לפס אחיד של אור. היוונים הקדמונים קראו לרצועת האור הזאת שביל החלב, שכן היא הזכירה להם חלב. לכן המילה "גלקסיה" נגזרת מהמילה היוונית galaxias, או "חלבי".
 
אבל אם תביטו לכיוון קבוצת הכוכבים קשת, תבחינו שרצועת החלב שם חלבית במיוחד. זהו מרכז המסה שכל זרועות הגלקסיה, כל הכוכבים, כל כוכבי הלכת והירחים, כל האסטרואידים והשביטים, סובבים אותו. ושם, ממש שם, במרחק 26,000 שנות אור מעולם הבית שלנו, ישנו חור שחור על-מסיבי. כמה "על-מסיבי"? לפי הערכות, מסתו של החור השחור במרכז הגלקסיה שלנו היא פי ארבעה מיליון ממסת השמש שלנו.
 
התפרצות קרינת רנטגן ב-2013, באזור החור השחור *Sagittarius A. הגורם להתפרצות היה כנראה אסטרואיד חסר מזל ש"נבלע" בחור השחור | NASA
 
איך אנחנו יודעים שהחור השחור הזה, *Sagittarius A, נמצא שם? הרי חורים שחורים הם גופים מסיביים עד כדי כך, שהמהירות הנדרשת כדי להשתחרר מכוח המשיכה שלהם גבוהה ממהירות האור עצמה – ומכאן שמם. לכן איננו יכולים לצלם חורים שחורים, אבל אנחנו כן יכולים לצלם את ההשפעה הכבידתית של החורים השחורים על סביבתם, לצלם כוכבים שמסתובבים במהירויות אסטרונומיות סביב משהו שאינו שם לכאורה.
 

וזה בדיוק מה שעשו ב"טלסקופ הגדול מאוד" (VLT) של מצפה הכוכבים האירופי (SEO). הסרטון המדהים שלפניכם הוא סרטון אמתי לגמרי, שצולם באורכי גל בתחום התת-אדום. הוא מורכב מתמונות סטילס שצולמו לאורך כמעט עשרים שנות תצפית על *Sagittarius A. לכן הסרטון מתחיל כשהוא מטושטש – ומתבהר בהדרגה, עם השתפרות הטכנולוגיה.

 

אלה לא חיידקים בצלחת פטרי. אלה תמונות שצולמו במשך כמעט עשרים שנה, של שמשות מתעוותות בנוכחותו של החור השחור העל-מסיבי שבמרכז שביל החלב | קרדיט: ESO/MPE
 

איינשטיין (שוב) צדק

 
כוכב הסרטון הוא הכוכב האמיץ S2, שבמרכז הפריים. הכוכב האומלל הזה מקיף את החור השחור במסלול אליפטי קרוב להפליא ומסוכן להחריד. למעשה, היה זה מסלולו המשונה של S2 שב-1995 סיפק לאסטרונומים את העדות התצפיתית הראשונה לקיומו של חור שחור על-מסיבי במרכז הגלקסיה שלנו.
 
במאי 2018 – הפריימים האחרונים בסרטון – S2 התקרב לחור השחור עד כדי 120 יחידות אסטרונומיות, בערך כמרחק מהשמש שלנו לקצה מערכת השמש. אלא שבמרחק כזה מהמפלצת, החור השחור האיץ את מסלולו של S2 למהירות אסטרונומית של 7,650 קילומטרים לשנייה – או 2.55% ממהירות האור. לשם השוואה, כדור הארץ, הקרוב לשמש בהרבה, מקיף אותה במהירות של 30 קילומטרים לשנייה.
 
אלא ש-S2 האומלל לא רק מעיד על קיומו של חור שחור תפלצתי במרכז שביל החלב – הוא גם מהווה, בעל כורחו, מעבדת ניסויים לבחינת תורת היחסות הכללית. במאי האחרון אסטרונומים צפו ב-S2 בעת מסלולו במהירות שיא. הם כמובן ראו אותו כפי שהוא היה לפני 26,000 שנה, כי זה הזמן שלקח לאור להגיע ממנו אלינו, אבל אור זה סייע להם לבחון את התיאוריה של איינשטיין בדבר הסחה לאדום כבידתית.
 
הסחה לאדום, כידוע, נגרמת על ידי אפקט דופלר. בדומה לסירנה של אמבולנס המתרחק מאתנו, תדרי האור הנפלטים מכוכבים מתארכים ככל שהכוכבים מתרחקים מהר יותר מאיתנו. איינשטיין חזה שתופעה זו תחזור על עצמה גם בתנאי כבידה קיצוניים, ו-S2 הוכיח, פעם נוספת, שאיינשטיין צדק: גלי האור של הכוכב אכן התארכו על הספקטרום האלקטרומגנטי ככל שהכוכב התקרב לחור השחור שבלב הגלקסיה.
 
הדמיית אמן המראה את אורו של הכוכב S2 מתעוות כתוצאה מכוח הכבידה של החור השחור, בדיוק כפי שחזה איינשטיין. קרדיט: ESO/M. Kornmesser
 

אולי תאהבו גם

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