אם ההתבוננות בגודל העצום של חפצים אסטרונומיים גורמת לך להרגיש די עונש וחסר חשיבות, אז תגלית חדשה זו תגרום לך להרגיש חיובי אינסופי.
כמעט בלתי אפשרי לדמיין אובייקט גדול כל כך: חור שחור מסיבי סופר גדול פי 40 מיליארד מהשמש שלנו. אבל הנה זה, כשהוא יושב במרכז גלקסיה אליפטית-ענקית בשם Holmberg 15A. הולמברג 15A נמצא במרחק של 700 מיליון שנות אור משם, במרכז אשכול הגלקסיות Abell 85.
הרבעה הזו הייתה בעבר בשערות הצלב של אסטרונומים. בעבר, מסתו נאמדה פי 310 מיליארד ממסת השמש, בגודל כמעט שאי אפשר להעלות על הדעת. אולם הערכה זו התבססה על מדידות עקיפות. במחקר חדש זה, אסטרונומים עקבו אחר תנועת הכוכבים סביב החור השחור ועלו פי 40 מיליארד ממסת השמש.
מכיוון שמדידה חדשה זו מבוססת על תצפית ישירה, היא מדויקת יותר.
המחקר המתאר מדידה חדשה זו הוגש לכתב העת Astrophysical, אך טרם נבדק עמיתים. זה נקרא "חור שחור של 40 מיליארד מסה סולרית בגרעין הקיצוני של הולם 15A, הגלקסיה המרכזית של אבל 85."
העיתון מבוסס על שני לילות בלבד של תצפיות עם מכשיר ה- MUSE (Multi Unit Spectroscopic Explorer) על הטלסקופ הגדול מאוד של ESO (VLT) במצפה הפרנלי בצפון צ'ילה. באמצעות מודלים ותצפיות, צוות האסטרונומים שעומד מאחורי עבודה זו צפה בקינמטיקה הכוכבית של הכוכבים המקיפים את החור. הם אומרים שהחור השחור הזה הוא פורץ שיאים. "... ה- SMBH במרכז הולם 15A הוא החור השחור המסיבי ביותר שנקבע עד כה."
רק כדי להיות ברור, זה לא ה- SMBH המסיבי ביותר שנמצא אי פעם. הכותרת הזו, לפחות לעת עתה, שייכת לחור השחור האולטרה מאסיבי (UMBH) במרכז TON 618, קוואזאר זוהר במיוחד שנמצא במרחק של יותר מעשרה מיליארד שנות אור. הרבעה הזו מסיבית פי 66 מיליארד לעומת השמש. אבל UMBH זה נמדד בעקיפין, כך שאפשר היה לשנות את מדידת המסה שלו.
מאתגר לדמיין משהו המסיבי פי 40 מיליארד מהשמש. כדי להכניס את זה לפרספקטיבה, דמיין את ה- SMBH הזה שנמצא במרכז מערכת השמש שלנו, שם נמצאת השמש. אם הוא היה שם, אז הוא היה מורחב לפלוטו, והרבה מעבר לכך.
פלוטו נמצא במרחק של 40 יחידות אסטרונומיות (AU) הרחק מהשמש. וחגורת קויפר משתרעת לכ- 50 AU. האליאופוזה נמצאת במרחק של 123 AU מהשמש. אבל SMBH זה היה מתרחב כל הדרך לכ -790 AU. זה מתקרב לתחילת ענן Oort, שמתחיל אי שם בערך 1000 AU.
זה לא רק הגודל של ה- SMBH שהוא מדהים. על פי שיטות מדידה אחרות הוא אפילו גדול מהצפוי. "ה- SMBH של הולם 15A היא לא רק המסיבית ביותר עד כה, היא גם גדולה פי ארבעה עד תשע מכפי הצפוי בהתחשב במסה הכוכבית הבולטת של הגלקסיה ובפיזור המהירות הכוכבית של הגלקסיה", אמרו המחברים בעיתונם.
אבל איך ה- SMBH הזה נהיה כל כך גדול?
זה כנראה נוצר כאשר שתי גלקסיות סוג מוקדם (ETG) התמזגו. במקרה זה, שתי תעודות הסל היו צריכות גרעינים מדוללות, כלומר אין שם הרבה כוכבים. סוג זה של מיזוג הוא ככל הנראה נדיר, לטענת המחברים, ומסביר מדוע חיה זו כה מדהימה.
יתכן גם כי SMBH של Holm 15A הוא תוצאה של מיזוג בין יותר משני תעודות סל. "... אם Holm 15A חווה איזו אבולוציה מואצת מוקדמת בעבר, יכול בהחלט להיות שלא היה מדובר רק בחור שחור בינארי, אלא אולי בתרחיש מורכב יותר עם חורים שחורים מרובים."
צוות האסטרונומים מתכוון להמשיך בעבודתם. הם חושבים שהניתוח המפורט שלהם יכול לחשוף מידע נוסף על היסטוריית המיזוג של גלקסיות מאסיביות, והחורים השחורים במרכזיהם.
"כרגע Holm 15A הוא רק תעודת הסל הראשונה המסיבית הראשונה עם ליבה כמעט אקספוננציאלית שנחקרה באופן דינמי בפירוט. מודלים דינמיים ופירוק פוטומטרי של גלקסיות דומות אחרות יכולות לעזור לשפוך אור רב יותר על השאלות הקשורות להתהוותן והתפתחותן.
יתכן שנמשיך למצוא חורים שחורים גדולים יותר ויותר, ונצטרך להמשיך להמציא שמות חדשים לקטגוריות הגודל. היו לנו חורים שחורים, אחר כך חורים שחורים מסיביים ועכשיו חורים שחורים במיוחד.
יש אסטרופיסיקאים שאומרים שיש ככל הנראה גבול לחור גדול שחור יכול להגיע לפני שדיסק הגז שלו קורס והוא מפסיק לצמוח. גבול זה הוא בערך 50 מיליארד המוני שמש. אבל אם שני חורים שחורים יתמזגו שכבר הגיעו לגבול זה, ייתכן ש- UMBH שיכול להיות עד 100 מיליארד מסות שמש.
זה כמעט בלתי אפשרי. ואם שלושה חורים שחורים יכולים להתמזג, מה המשמעות של זה לגבול המוני של החור השחור?
בכל מקרה, יש המון עבודה שצריך לעשות לפני שאנחנו באמת מבינים מאיפה מגיעות הרמות האלה וכמה מסיביות הן יכולות להגיע. מצפה הכוכבים LIGO זיהה נכון לשנת 2018 10 מיזוגים של זוגות חור שחור, ולדבריהם יתכן שהם יגלו בסופו של דבר אחד לשבוע. כך שלא חסרים הזדמנויות ללמוד אותן.
יותר:
- נייר מחקר: מסה שחורה בעיסוי 40 מיליארדים שחורים במערך הקללה של הול 15A, הגלקסיה המרכזית של ABELL 85
- מדען חדש: לחורים שחורים יש מגבלת גודל של 50 מיליארד שמשות
- מגזין החלל: כצפוי, ה- LIGO המשודרג החדש מוצא מיזוג חור שחור בכל שבוע
- מגזין החלל: אסטרונומים רואים הוכחות לכך שחורים שחורים סופר-מסיביים נוצרים ישירות ביקום הקדום
- וידאו של מגזין החלל: חורים שחורים סופר-מסיביים או הגלקסיות שלהם? איזה הגיע קודם?
