צוות של מומחים בינלאומיים הידועים בהפרכת מספר תגליות של חורים שחורים, מצאו חור שחור בעל מסה כוכבית בענן המגלן הגדול, גלקסיה שכנה לגלקסיה שלנו. "בפעם הראשונה, הצוות שלנו התכנס כדי לדווח על גילוי חור שחור, במקום לדחות אחד," אומר מוביל המחקר תומר שנר. יתר על כן, הם גילו שהכוכב שהוליד את חור שחור נעלם ללא כל סימן לפיצוץ חזק. התגלית התגלתה הודות לשש שנים של תצפיות שהושגו באמצעות הטלסקופ ה-Very Large Telescope (VLT) של מצפה הכוכבים הדרומי האירופי (ESO).
"זיהינו 'מחט בערימת שחת'", אומר שנאר שהתחיל את הלימודים ב-KU Leuven בבלגיה וכיום הוא עמית מארי-קירי באוניברסיטת אמסטרדם, הולנד. אף על פי שהוצעו מועמדים דומים אחרים לחור שחור, הצוות טוען שזהו החור השחור ה"רדום" הראשון, בעל מסה כוכבית, שזוהה באופן חד משמעי מחוץ לגלקסיה שלנו.
חורים שחורים בעלי מסה כוכבית נוצרים כאשר כוכבים מסיביים מגיעים לסוף חייהם ומתמוטטים תחתיהם כוח משיכה. בבינארי, מערכת של שני כוכבים המסתובבים זה סביב זה, תהליך זה מותיר אחריו חור שחור במסלול עם כוכב מלווה זוהר. החור השחור הוא 'רדום' אם הוא אינו פולט רמות גבוהות של קרינת רנטגן, וכך בדרך כלל מגלים חורים שחורים כאלה.
"זה מדהים שאנחנו כמעט לא יודעים על חורים שחורים רדומים, בהתחשב בכמה שכיחים אסטרונומים מאמינים שהם." מסביר מחבר שותף פבלו מרצ'נט מ-KU Leuven. החור השחור שזה עתה נמצא הוא לפחות פי תשעה ממסת השמש שלנו, והוא מקיף כוכב חם וכחול במשקל פי 25 ממסת השמש.
קשה במיוחד לזהות חורים שחורים רדומים מכיוון שהם אינם מקיימים אינטראקציה רבה עם הסביבה שלהם. "כבר יותר משנתיים אנחנו מחפשים כאלה מערכות בינאריות-חור שחור" אומרת שותפה לכותבת יוליה בודנשטיינר, עמיתת מחקר ב-ESO בגרמניה. "התרגשתי מאוד כששמעתי על VFTS 243, שלדעתי הוא המועמד הכי משכנע שדווח עד כה."
כדי למצוא את VFTS 243, שיתוף הפעולה חיפש כמעט 1000 כוכבים מסיביים באזור ערפילית הטרנטולה של ענן מגלן גדול, מחפש את אלה שיכולים להיות להם חורים שחורים כבני לוויה. זיהוי בני לוויה אלה כחורים שחורים הוא קשה ביותר, מכיוון שקיימות כל כך הרבה אפשרויות חלופיות.
קרדיט: ESO
"כחוקר שהפריך חורים שחורים פוטנציאליים בשנים האחרונות, הייתי סקפטי מאוד לגבי התגלית הזו", אומר שנאר. הספקנות הייתה שותפה לכותב שותף כרים אל-בדרי מהמרכז לאסטרופיזיקה | הרווארד אנד סמיתסוניאן בארה"ב, שנאר מכנה "משמיד החורים השחורים". "כשתומר ביקש ממני לבדוק שוב את הממצאים שלו, היו לי ספקות. אבל לא מצאתי הסבר מניח את הדעת לנתונים שלא כללו חור שחור". מסביר אל-בדרי.
הגילוי גם מאפשר לצוות מבט ייחודי על התהליכים הנלווים ל היווצרות חורים שחורים. אסטרונומים מאמינים שחור שחור בעל מסה כוכבית נוצר בתור הליבה של א כוכב גוסס מאסיבי מתמוטט, אבל עדיין לא ברור אם זה מלווה בפיצוץ סופרנובה חזק או לא.
"נראה שהכוכב שיצר את החור השחור ב-VFTS 243 התמוטט לחלוטין, ללא שום סימן לפיצוץ קודם." מסביר שנר. "עדויות לתרחיש 'התמוטטות ישירה' זה צצו לאחרונה, אך המחקר שלנו מספק ללא ספק את אחת האינדיקציות הישירות ביותר. יש לכך השלכות עצומות על המקור של מיזוגים של חורים שחורים בקוסמוס."
החור השחור ב-VFTS 243 נמצא באמצעות שש שנים של תצפיות על ערפילית הטרנטולה על ידי מכשיר ה-Fibre Large Array Multi Element Spectrograph (FLAMES) ב-VLT של ESO.
למרות הכינוי 'משטרת החור השחור', הצוות מעודד בדיקה אקטיבית, ומקווה שעבודתם, שפורסמה היום ב-Nature Astronomy, תאפשר גילוי של מסה כוכבית אחרת חורים שחורים המקיפים כוכבים מסיביים, שאלפים מהם צפויים להתקיים בשביל החלב ובענני מגלן.
"כמובן שאני מצפה מאחרים בתחום לבחון היטב את הניתוח שלנו, ולנסות לבשל מודלים חלופיים", מסכמת אל-בדרי. "זה פרויקט מאוד מרגש להיות מעורב בו."
כתב עת
- תומר שנאר, הוגס סאנה, לורן מאהי, קארים אל-באדרי, פבלו מרצ'נט, נורברט לנגר, קאלום האוקרופט, מתיאס פאברי, קושיק סן, ליאונרדו א' אלמיידה, מייקל עבדול-מאסיה11, ג'וליה בודנשטיינר, פול קראוטר, מארק גיילס, מריוש גרומדזקי , Vincent Henault-Brunet, Artemio Herrero, Alex de Koter, Patryk Iwanek, Szymon Kozłowski, Danny J. Lennon, Jesús Maíz Apellániz, Przemysław Mroz, Anthony FJ Moffat, Annachiara Picco, Pawel Pietrukowicz, Radoslaw Fabian Poleski, Krickis, Schneider , Dorota M. Skowron, Jan Skowron, Igor Soszynski, Michał K. Szymanski, Silvia Toonen, Andrzej Udalski, Krzysztof Ulaczyk, Jorick S. Vink, Marcin Wrona. חור שחור שקט בקרני רנטגן שנולד עם בעיטה זניחה בבינארי מסיבי של הענן המגלן הגדול נייר מחקר
