חור שחור הוא עצם צפוף מאוד בחלל שממנו אין אור יכול לברוח. זה אומר האזור שמעבר לו אין חזרה, אז אנחנו לא אמורים להיות מסוגלים לראות שום דבר שנמצא מאחורי החור השחור.
תגלית סותרת את האמונה הזו: בפעם הראשונה, סטנפורד אסטרופיזיקאים מדווחים על זיהוי של אור מאחורי חור שחור. זה נשמע מדהים! נכון?
אסטרופיזיקאים מדווחים על ההקלטות הראשונות אי פעם של פליטת קרני רנטגן מהצד הרחוק של חור שחור במרכזה של גלקסיה במרחק של 800 מיליון שנות אור. התגלית היא התחזית של תורת היחסות הכללית של איינשטיין.
תחילה נצפתה דפוס מסקרן: סדרה של התלקחויות בהירות של קרני רנטגן - מרגש אך לא חסר תקדים. לאחר מכן, הטלסקופ צפה בהבזקים נוספים בלתי צפויים של קרני רנטגן. פליטות קרני רנטגן אלו היו קטנות יותר ובעלות צבעים שונים מאשר התלקחויות בהירות.
תורת היחסות הכללית של איינשטיין מציעה שהדים זוהרים אלו היו עקביים עם קרני רנטגן שהושתקפו מאחורי חור שחור. אבל, הבנה בסיסית של חורים שחורים אומרת לנו שזה מקום מוזר שממנו מגיע אור.
האסטרופיזיקאי דן וילקינס מאוניברסיטת סטנפורד אמר, "הסיבה שאנו יכולים לראות זאת היא כי החור השחור מעוות את החלל, מכופף אור ומתפתל שדות מגנטיים סביב עצמו".
רוג'ר בלנדפורד, מחבר שותף של העיתון, אמר, "לפני חמישים שנה, כאשר אסטרופיזיקאים החלו להעלות השערות לגבי איך השדה המגנטי עשוי להתנהג קרוב לחור שחור, לא היה להם מושג שיום אחד אולי יהיו לנו את הטכניקות לצפות בזה ישירות ולראות את תורת היחסות הכללית של איינשטיין בפעולה."
מדענים גילו את התגלית הזו תוך כדי איסוף ידע נוסף על תכונה מסתורית של חורים שחורים מסוימים, הנקראת קורונה. נניח שיש מספיק חומר נופל לתוך חור שחור סופר מסיבי. במקרה כזה, השטח זורח בקרני רנטגן סופר בהירות, מקורות אור מתמשכים ביקום, היוצרים עטרה סביב החור השחור.
הקורונה סביב החור השחור אוספת חלקיקי גז חמים במיוחד שנוצרים כאשר גז מהדיסק נופל לתוך החור השחור. חלקיקי הגז המחליקים לתוך החור השחור מתחממים למיליוני מעלות. בטמפרטורות כאלה, אלקטרונים נפרדים מאטומים ויוצרים פלזמה ממוגנטת.
קשתות השדה המגנטי המסתובב של החור השחור מסתובבות סביב עצמו כל כך עד שהוא נשבר בסופו של דבר כליל. השדה המגנטי הזה מחמם את כל מה שמסביבו ומייצר את האלקטרונים בעלי האנרגיה הגבוהה האלה שממשיכים לייצר את קרני הרנטגן.
בזמן שחקרו את מקור ההתלקחויות, הבחינו מדענים בסדרה של הבזקים קטנים יותר. הבזקים אלה היו אותם התלקחויות של קרני רנטגן אך השתקפו מגב הדיסק - הצצה ראשונה לצד הרחוק של חור שחור.
אין ספק, נדרש מחקר נוסף כדי להבין קורונה של חור שחור.
וילקינס אמר, "יש לה מראה הרבה יותר גדולה ממה שהייתה לנו אי פעם בטלסקופ רנטגן, והיא תאפשר לנו לקבל מבטים ברזולוציה גבוהה יותר בזמני תצפית קצרים בהרבה. אז התמונה שאנחנו מתחילים לקבל מהנתונים כרגע הולכת להיות ברורה הרבה יותר עם המצפים החדשים האלה".
עיון ביומן:
- Wilkins, DR, Gallo, LC, Costantini, E. et al. כיפוף אור והד של קרני רנטגן מאחורי חור שחור סופר מסיבי. טבע 595, 657–660 (2021). DOI: 10.1038/s41586-021-03667-0
