טלסקופ החלל רומן שישוגר בקרוב יחשוף אולי סוג חדש של חורים שחורים “במשקל נוצה” שיאתגרו את התיאוריות הקיימות על היווצרות חורים שחורים
אסטרונומים גילו חורים שחורים עם מסה שנעה בין פי כמה פעמים לפי עשרות מיליארדים ממסת השמש. קבוצת מדענים ניבאה עכשיו שטלסקופ החלל ננסי גרייס רומן של נאס”א יוכל למצוא סוג של חורים שחורים “במשקל נוצה” שעד כה חמקו מגילוי.
כיום, חורים שחורים נוצרים כשכוכב מסיבי קורס או כשעצמים כבדים מתמזגים. אבל מדענים חושדים שחורים שחורים “היוליים” קטנים יותר, כולל חלק שהמסה שלהם דומה למסת כדור הארץ, היו יכולים להיווצר ברגעים הכאוטיים הראשונים של היקום המוקדם.
“גילוי אוכלוסייה של חורים שחורים היוליים עם מסת הארץ יהיה צעד מדהים לאסטרונומיה ולפיזיקת החלקיקים”, אמר וויליאם דירוקו, שהוביל מחקר שנושאו איך רומן יוכל לגלות אותם. “אם נמצא אותם, זה יטלטל את התחום של פיזיקה תיאורטית”.
החורים השחורים הכי קטנים שנוצרים כיום נולדים כשלכוכב מסיבי נגמר הדלק. הלחץ כלפי חוץ נחלש כשההיתוך הגרעיני דועך, כך שכוח הכבידה כלפי פנים מנצח במשיכת החבל. הכוכב מתכווץ ועשוי להיות כל כך צפוף שהוא הופך לחור שחור.
אבל יש מסה מינימלית שדרושה: לפחות פי שמונה ממסת השמש שלנו. כוכבים קלים יותר יהפכו לננסים לבנים או לכוכבי נייטרונים.
אבל ייתכן שהתנאים ביקום המאוד מוקדם אפשרו היווצרות של חורים שחורים הרבה יותר קלים. לחור שחור שמשקלו מסת הארץ יהיה אופק אירועים – נקודת האל-חזור של עצמים הנופלים פנימה – של כ-9 מ”מ.
ממש כשהיקום התהווה, המדענים חושבים שהוא עבר שלב קצר אבל עָצִים המכונה התנפחות שבו המרחב התרחב מהר יותר ממהירות האור. בתנאים המיוחדים האלה, אזורים שהיו צפופים יותר מסביבתם אולי קרסו ויצרו חורים שחורים היוליים עם מסה קטנה.
התיאוריה חוזה שהחורים השחורים הכי קטנים התאדו לפני שהיקום הגיע לגילו הנוכחי, אבל אלה שמסתם דומה לארץ יכלו לשרוד.
לגילוי העצמים הקטנים האלה תהיה השפעה עצומה על הפיזיקה והאסטרונומיה.
“הגילוי ישפיע על כל הדברים, כמו היווצרות גלקסיות, תכולת החומר האפל של היקום וההיסטוריה הקוסמית”, אמר קליאש סאהו, אסטרונום שלא היה מעורב במחקר. “אימות הזהויות שלהם תהיה עבודה קשה ואסטרונומים יצטרכו שכנוע רב, אבל המאמץ ישתלם”.
תצפיות כבר גילו רמזים שעצמים כאלה אולי אורבים בגלקסיה שלנו. חורים שחורים היוליים יהיו בלתי נראים, אבל קמטים במרחב-זמן עזרו לאסוף כמו חשודים אפשריים.
מיקרו עידוש הוא אפקט תצפיתי שמתרחש בגלל שהנוכחות של מסה מעוותת את מארג המרחב-זמן. בכל פעם שעצם מתערב נראה לנו מנקודת המבט שלנו כנסחף ליד כוכב רקע, האור של הכוכב חייב לחצות את המרחב-זמן המעוות שסביב העצם. אם היישור קרוב במיוחד, העצם יכול לפעול כעדשה טבעית, שממקדת ומגבירה את האור של כוכב הרקע.
עוד בנושא באתר הידען:
