הצצה נדירה של צייד כוכבי הלכת של נאס”א בשני חורים שחורים בגלקסיה רחוקה

שני חורים שחורים מקיפים אחד את השני אבל בדרך כלל רואים רק את הסילון של אחד מהן תצפית נדירה איפשרה לראות גם את השני ולספק תובנות חדשות

ב-2021, לוויין של נאס”א שצד כוכבי לכת חוץ-שמשיים כוון אל הגלקסיה OJ 287 כדי לעזור לאסטרונומים לאמת את התאוריה של שני חורים שחורים במרכז הגלקסיה, שהציעו לראשונה חוקרים באוניברסיטה של טורקו, פינלנד.

לוויין הסקר של כוכבי לכת חוץ-שמשיים (TESS) מיועד לגלות אלפי כוכבי לכת חוץ-שמשיים המקיפים את הכוכבים הננסיים הכי בהירים בשמיים. טס מוצא כוכבי לכת בכל התחום שבין עולמות סלעיים קטנים לענקים, ומראה את הגיוון של כוכבי הלכת בגלקסיה שלנו. הוא מצא עד כה 410 כוכבי לכת חוץ-שמשיים, או “עולמות חדשים”, מאומתים המקיפים כוכבים שאינם השמש.

טס של נאס”א מגלה כוכבי לכת חוץ-שמשיים, עולמות מחוץ למערכת השמש שלנו. במהלך תצפיות נרחבות של השמיים, טס גם מוצא ועוקב אחרי כל מיני עצמים שהבהירות שלהם משתנה, מאסטרואידים קרובים ועד לכוכבים פועמים וגלקסיות רחוקות המכילות סופרנובות. קרדיט: NASA’s Goddard Space Flight Center

ב-2021, טס עסק כמה שבועות בחקר מערכת מסוג אחר, גלקסיה רחוקה בשם OJ 287. החוקרים מצאו עדויות עקיפות שחור שחור מאוד מסיבי ב-OJ 287 מקיף חור שחר ענקי הגדול ממנו פי מאה.

כדי לאמת את קיומו של החור השחור הקטן יותר, טס עקב אחרי הבהירות של החור השחור הראשי והסילון הקשור אליו. קשה לצפות ישירות בחור השחור הקטן המקיף את הגדול, אבל פרץ פתאומי של בהירות גילה לחוקרים גילו את נוכחותו. אירוע מסוג זה לא נצפה קודם מעולם ב-OJ 287, אבל החוקר פאולי פיהאיוקי מהאוניברסיטה של טורקו, פינלנד חזה את האירוע בעבודת הדוקטורט שלו כבר ב-2014. לפי העבודה, ההתפרצות הבאה הייתה צפויה להתרחש בסוף 2021, וכמה לוויינים וטלסקופים התמקדו בעצם באותה עת.

הלוויין טס גילה את ההתפרצות הצפויה ב-12 בנובמבר 2021 בשעה 02:00 שעון גריניץ’, והתצפיות התפרסמו לאחרונה במחקר. האירוע נמשך 12 שעות בלבד. המשך הקצר הזה מראה שקשה מאוד למצוא פרץ של בהירות גדולה אלא אם העיתוי שלו ידוע מראש. במקרה הזה, התאוריה של החוקרים מטורקו הוכחה בנכונה, וטס כוון אל OJ 287 בדיוק בזמן המתאים. התגלית אומתה גם על ידי הטלסקופ סוויפט של נאס”א, שגם הוא כוון אל אותה מטרה.

בנוסף, שת”פ בינ”ל גדול בהובלת הפולני סטאשק זולה גילה את אותו אירוע על ידי שימוש בטלסקופים בחלקים שונים של העולם, כך שתמיד היה לילה במקום אחד לפחות של הטלסקופים לאורך כל היממה. יתר על כן, קבוצה מאוניברסיטת בוסטון אימתה את הגילוי על ידי חקר הקיטוב של האור לפני ואחרי ההתלקחות.

במחקר חדש המשלב את כל התצפיות הקודמות, פרופ’ מאורי ולטונן וצוות המחקר שלו באוניברסיטה של טורקו הראו שפרץ האור שנמשך 12 שעות הגיע מהחור השחור הקטן יותר המקיף וסביבתו.

פרץ הבהירות המהיר מתרחש כשהחור השחור הקטן “בולע” חתיכה גדולה של דיסקת הספיחה המקיפה את החור השחור הגדול, והופכת אותה לסילון יוצא של גז. אז הסילון של החור השחור הקטן בהיר יותר מהסילון של החור השחור הגדול במשך כ-12 שעות. כתוצאה מכך הצבע של OJ 287 נעשה פחות אדום, או צהוב, במקום האדום הרגיל. הצבע הצהוב מצביע על כך שב-12 השעות אנו רואים את האור מהחור השחור הקטן. אפשר להסיק את אותה התוצאה מתכונות אחרות של האור הנפלט מ-OJ 287 באותו זמן.

“לכן, אנו יכולים להגיד עכשיו ש”ראינו” חור שחור מקיף בפעם הראשונה, באותו אופן שאנו יכולים להגיד שטס ראה כוכבי לכת מקיפים כוכבים אחרים. וכמו בכוכבי לכת, מאוד קשה להשיג תמונה ישירה של החור השחור הקטן. למעשה, בגלל המרחק הגדול של OJ 287, קרוב לארבע מיליארד שנות אור, יעבור כנראה זמן רב לפני ששיטות התצפית שלנו יתפתחו מספיק כדי ללכוד תמונה אפילו של החור השחור הגדול”, אומר פרופ’ ולטונן.

עוד בנושא באתר הידען:

• סודות האינפרה אדום של כדור הארץ: המפתח למציאת חיים בעולמות רחוקים
• נאס”א הכריזה על 1,284 כוכבי לכת חדשים מחוץ למערכת השמש – הבציר הגדול ביותר עד כה
• ההתפתחות של כוכבי לכת מתגלה במערכת שמש רחוקה
• חוקרים בת”א שפכו אור על התקופה בה גדלו החורים השחורים
• שיר שלכת אדומה