חורים שחורים הם כתמים כהים במרקם של זמן-חלל, ייחודיות צפופה להפליא עם כוח כובד כל כך חזק, ששום דבר לא יכול להימלט מהמצמד שלהם. הם מבלים את זמנם בעשיית דבר אחד: לבלבל את החומר. התקרב מספיק לחור שחור, ואתה ספגטי קוסמי, נמתח לרסיסים, נשאב פנימה, לעולם לא לחזור. פשוט וברור, נכון?
אך כפי שמתברר, חורים שחורים הם יותר מסתם שואבי אבק קוסמיים. בשנת 2019, פיזיקאים הציצו אל תוך החושך נטול התלהבות וצעדו בתמונה הראשונה של חור שחור אי פעם. הם גם למדו יותר על אופן פעולתם של בעלי חיים מוזרים וחסרי שובע. מהנטייה שלהם להשיג ולאבד שיער, לפנים הפנימיים המסתוריים שלהם, לאן הם עשויים להוביל, הנה 14 דברים חדשים שלמדנו על חורים שחורים בשנת 2019.
תמונה בלתי נשכחת
אחרי שנים של ציפייה, זה היה כאן! מדענים בשנת 2019 צילמו תמונה בלתי נשכחת לחלוטין של החור השחור M87, בלב הגלקסי בתולה A, שנמצא בערך 53 מיליון שנות אור משם. הקלוז-אפ הראשון שאי פעם של הייחודיות, שנרקם על ידי רשת טלסקופים ברחבי העולם המכונה טלסקופ Event Horizon, נראה כמו נקודה גרגרית זעירה מוקפת טבעת כתומה מטושטשת. אבל אותה תמונה קטנה ומצומצמת היא למעשה חור שחור גדול כמו מערכת השמש ופחות פי מיליארד מכמות השמש שלנו.
הזוהר הכתום הלוהט המקיף את ליבו השחור תוחם את אופק האירועים שלו, טבעת החומר המסתחררת סביב חור שחור רגע לפני שנפילה פנימה. בזמן שהוא משפשף על חומר אחר במהירויות גבוהות, הוא מייצר אנרגיה וזוהר ליצירת דיסק התכה - ומכאן הטבעת הכתומה.
חורים שחורים מגדלים שיער ואז צומחים שוב קירחים
השנה למדנו שלחורים שחורים אמנם יש שיער, אבל לרוב הם קירחים כמו כדורי רמז. מה זה אומר בדיוק? מבחינה היסטורית, פיסיקאים האמינו כי הייחודיות היא קירחת, או חסרת תחרות, כלומר הייתה להם רק שלוש תכונות: מסה, תנופה זוויתית ומטען חשמלי. כל מה שאותו פאק-מאן השמימיים צרכו במהלך חייו היה נעול מאחורי אופק האירועים, ושום מידע על הרגלי האכילה של חור שחור לא ניתן היה להשיג אחר כך.
אבל בשנת 2016, הפיזיקאי המנוח סטיבן הוקינג, יחד עם אחרים, פרסם מאמר שהציע כי לחורים שחורים יש "שיער" או תכונות ייחודיות. שערות אלה היו משמרות עדינות באופק האירועים, כמו גם באופק הקאוצ'י - הנקודה בה הופכים הסיבה והתוצאה - שיגרמו לחורים שחורים להבדיל זה מזה. לפחות, כפי שטען מחקר משנת 2018, זה היה המקרה לחורים שחורים "קיצוניים", או כאלה עם טעינה חשמלית מקסימאלית. מוקדם יותר השנה, פיזיקאים גילו כי גם אלה שלא כל כך קיצוניים - כאלה שמסתחררים במהירות כמעט מקסימאלית, אך ללא מטען, או כאלה עם מטען מקסימלי אפשרי, אך ללא סיבוב - עשויים להיות גם בעלי שיער.
אך מסתבר, חורים שחורים מבעיטים באדישות כמה טופי שיער "מפותל", שאותם בסופו של דבר הם מפסידים, כך דווח אז Live Science.
כרגע השאלה אם חורים שחורים דומים למר T או הת'ר לוקליר היא ספקולציה טהורה. עם זאת, אומרים מומחים כי גלאי גלי הכבידה הגדול בעולם יכול למצוא עדויות התומכות בתאוריה אחת על פני אחרת.
חור שחור גדול בלתי אפשרי
בנובמבר אמרו המדענים שמצאו חור שחור במרחק 15,000 שנות אור שהיה כה מסיבי שהוא לא אמור להתקיים. הם שיערו את קיומו לאחר שגילו כוכב מסיבי פי 8 בערך כמו השמש שלנו שכאילו הקיפה אזור של חלל ריק ואפל. בהתבסס על כמה הכוכב הזה התנדנד, הם חישבו שהכוכב סביר להקיף חור שחור פי 70 ממסת השמש שלנו; בעבר, מדענים חשבו כי חורים שחורים מהממים, או כאלה שנוצרים לאחר קריסת כוכב מאסיבי, יכולים להיות המונים לא יותר מפי 30 מזו של השמש שלנו - לפחות בגלקסיות עם הרכב כימי הדומה לשלנו.
מנהל מצפה הכוכבים-גל הכבידה (LIGO) ומפרופסור אוניברסיטת פלורידה, דייוויד רייצה, שלא היה מעורב במחקר, אמר כי "תגלית זו מכריחה אותנו לבחון מחדש את המודלים שלנו כיצד נוצרים חורים שחורים במסת הכוכבים. הצהרה באותה עת.
על אותו חור שחור בלתי אפשרי ...
לרוע המזל, לרוב, ממצאים שנראים כמתריסים לחוקי הפיזיקה אינם עומדים בתוקף. החור השחור ההוא שהפך להיות גדול בלתי אפשרי היה ככל הנראה ככל הנראה, על פי כמה מאמרים שפורסמו למאגר arXiv בדצמבר.
החור השחור הגדול הבלתי אפשרי היה ככל הנראה סתם חור שחור בגודל רגיל, וצוות המחקר שכתש בתחילה את המספרים פשוט טעה בפירוש פליטת האור שמגיעה מהמערכת הבינארית חור שחור / כוכב. על ידי ערבובם של האור מכוכב המלווה בפליטות הקלשות שהיו מגיעות מדיסק ההטבעה של החור השחור, או טבעת החומר המעגלת את פיו, העריכו החוקרים את המסה של החור השחור לפחות כפולה, כך מצאו המחקרים שפורסמו ל- arXiv. .
חורים שחורים כנותני חיים גלקטיים
חורים שחורים הם המפקחים בסיפור האפי של היקום. הם הורגים ללא הבחנה. ושום דבר בהישג יד אינו בטוח מהם.
אבל יתכן שיש עוד לרוצחים הקוסמיים העומדים בפני האבן. חורים שחורים עשויים להיות למעשה מנוע החיים של הגלקסיות. במאכלים האכזריים שלהם, חורים שחורים שולחים גם בועות של גז חריף וסוער סוער דרך הקוסמוס, כך עולה ממחקר שנערך בנובמבר. ייתכן שהפלזמה החמה שומרת על גלקסיות בחיים שאחרת תתקרר ותמות, מצא המחקר. מחקר אחר, שפורסם במאי, מצא כי הקרינה הנפלטת על ידי חורים שחורים עשויה להכריח חיים זרים - כל עוד הם קיימים באזור גולדילוקס לא רחוק מדי, ולא קרוב מדי, למרכז הגלקסיה. ככל שהחורים השחורים האלה ניזונים, קרינתם ואורם עשויים להניע פוטוסינתזה ולהקל על היווצרות אבני הבניין הבי-מולקולריות של החיים, כך מצא המחקר.
ייתכן שחורים שחורים כלל אינם חורים שחורים
ואולי חורים שחורים פשוט לא מובנים היטב. כאילו, לא הובן בצורה לא נכונה. תיאוריה פרועה, שהציע הקיץ מתמטיקאי ופיזיקאי, מציעה שייתכן כי חורים שחורים כפי שאנו מכירים אותם אינם קיימים.
לדברי איינשטיין, חורים שחורים הם כתמים קטנים עד אינסוף, צפופים עד אינסוף המכונים סינגולריות, שם מתמקד מתמטיקה של תורת היחסות הכללית. אך על פי המחקר החדש, לפישוט מתמטי נפוץ המשמש לניתוח תורת היחסות עשוי להיות פגם. כתוצאה מכך, חורים שחורים עשויים להיות לא יחידים בכלל. במקום זאת, הם עשויים להיות כיסים של חלל ממולאים באנרגיה כהה. וזה יכול להסביר כמה ממצאים מפתיעים מצד צייד גל הכבידה הגדול בעולם.
ישנם חורים שחורים מיני
חורים שחורים בהחלט יכולים להיות גדולים, אך האם הם יכולים להיות זעירים? מתברר כי חורים שחורים קטנים, בערך כמחצית הגודל של הידועים, עשויים להתקיים בחלל. מרבית החורים השחורים במסה הרגילה הם בערך פי 5 עד 6 ממסת השמש שלנו.
בנובמבר, אסטרונומים הציצו בשולי שביל החלב, המרוחק כ -10,000 שנות אור, מצאו ראיות קלושות לחור שחור שגודלו פי 3.3 מסיבי השמש. זה גדול מכדי להיות כוכב נויטרונים, אך קטן יותר מכל חור שחור ידוע. חורים שחורים כאלה ניבאו, אך מעולם לא אותרו לפני כן.
לחור השחור של שביל החלב יש התלקחות
אם כבר מדברים על שביל החלב, החור השחור העל-מסיבי בגלקסיה הביתית תלוי במשהו מאוד מוזר. בדרך כלל, דיסק ההקרדה של חור שחור זוהר יותר כשהוא פעיל יותר, מכיוון שיותר חומר משפשף זה בזה ויוצר חיכוך. במאי הכל היה רגוע עבור החור השחור המרכזי של שביל החלב, מזל קשת A *.
ואז, אסטרונומים הבחינו בהתלקחות מוזרה, כשהחור השחור זוהר שהאסטרונומים הבהירים ביותר ראו אי פעם, לפחות בספקטרום האינפרא אדום.
לא ברור מה התלקחות מוזרה זו, אך מדענים חושבים שההתלקחות נגרמה כאשר חפץ או כוכב מאובק התגלח מקרוב עם קשת A *.
החורים השחורים הגדולים ביותר שנוצרו במהירות
חפצים שמימיים מסיביים כמו קשת A * נראים כאילו היו צריכים לקחת לעד את התצורה, אך מסתבר שהחורים השחורים הגדולים ביותר ביקום שנוצרו כהרף עין, מבחינה קוסמית.
מחקר שפורסם ביוני העלה כי חורים שחורים סופר-מסיביים יכלו להיווצר ב 800 מיליון השנים הראשונות להיסטוריה של היקום - וכל מה שהיה צריך היה זה ענן גז גדול. כשענני גז מצטברים ונובעים בכבידה, הם היו מתמוטטים תחת משקלם שלהם ויוצרים חור שחור קטן ללא שום צורך בכוכב הסופרנובה. אלה המכונים "חורים שחורים שהתמוטטו ישירות" אלה היו ממשיכים להעלות את החומר בקצב שלפוחית, וצומחים פי 10,000 על פני 150 מיליון שנה בלבד.
בשלב זה הם פשוט הפסיקו - והשאירו אחריהם את החורים השחורים העל-מסיביים המנקדים את היקום שלנו היום.
עב"מים עפים מחורים שחורים
מה מוזר מאשר חור שחור? עב"מ עף מתוך אחד. עם זאת, במקרה זה UFO מייצג יצוא מהיר במיוחד, ומדובר ברוח לוהטת שנדמה שזורמת מתוך דיסק ההקרבה של החור השחור.
מחקר שפורסם באוגוסט מצא כי עב"מים אלה עשויים להסביר מדוע המרחב הסמוך ללב הגלקסיות חסר יחסית בחומר. המחקר מצא כי עב"מים מחורים שחורים סופר-מסיביים במרכזים הגלקטיים עשויים לפעול כמו זרימת שלג. הם דוחפים את כל החומר הנוסף בסביבתו הקרובה של חור שחור הרחוק יותר מהפריפריה שלו. כך נמצא המחקר.
כוכב לכת 9 עשוי למעשה להיות חור שחור
אם כבר מדברים על חפצים לא מזוהים, האובייקט השמימי המסתורי במערכת השמש שלנו המכונה כוכב 9 עשוי למעשה להיות חור שחור בגודל של אשכולית.
יש כמה חפצים מוזרים, החוצה את נפטון, שמתנהגים כאילו הם נשלטים על ידי כוח המשיכה של חפץ סמוך שאנחנו לא יכולים לראות. הם מסתובבים משמונת כוכבי הלכת האחרים ונראה שהם מכוונים למישור אחר.
כמה תיאורטיקנים ביצעו חישובים והגיעו למסקנה שיש כוכב לכת בחוץ - עם מסלול משופע - שהוא בערך פי 10 עד 20 מכמות כדור הארץ. אולם במחקר שפורסם באוקטובר, מדענים אחרים שעשו ריסוק מספרים נפרד גילו כי חור שחור קדום זעיר, גדול כמו אשכוליות, יכול גם להסביר את התנהגותם המוזרה של חפצים טרנס-נפטוניים.
שליחת הודעות דרך חור שחור תגרום לו להתאדות
חורים שחורים יכולים להיות חורי תולעת ליקום חלופי. אבל אל תטרחו לנסות לשלוח הודעה דרך חור התולעת למישהו ביקום הזר ההוא.
באוגוסט מדענים גילו ששליחת אפילו הודעה קטנטנה דרך חור שחור תשנה את החור השחור ותגרום להתאדותו. ההודעה הראשונה שתועבר דרך חור התולעת תכווץ את החור השחור המקבל ב -30%, וכל הודעה שלאחר מכן תכווץ את החור השחור עוד יותר - תוך שהיא נושאת פחות ופחות מידע. אחרי קומץ שידורים, ההודעה לא תביא מידע והחור השחור המקבל ייעלם.
חייזרים יכלו לירות בלייזרים על חורים שחורים
פיו! פיו! פיו! חורים שחורים עשויים לא רק להאכיל חיים בעולמות זרים; הם עשויים גם לאפשר לחייזרים לנווט בגלקסיה. על ידי ירי לייזרים על חורים שחורים, חוצנים מתקדמים עלולים לבומרנג פוטונים, או חלקיקים קלים, סביב בארות הכובד המקיפות חורים שחורים. הפוטונים האלה היו מסתובבים וחוזרים למקלט, אך תוך כדי כך הם היו מורידים חלק מהתנע של החור השחור והופכים אותו לאנרגיה. עם חזרת הפוטון, החייזרים יכלו להמיר אנרגיה זו למומנטום בכדי להניע את תנועתם דרך הגלקסיה, וניתן לחזור על התהליך שוב ושוב.
יתכן שנוכל להציל אותך מחור שחור
כשאתה מתקרב אל עבר אופק האירועים של חור שחור, הזמן מאט, אתה נמתח כמו ספגטי ונקרע לגזרים, נכון? לא כל כך מהר. יכולה להיות דרך להציל אנשים ממלכודות המוות השמימיות הללו, לפחות על פי תיאוריה חדשה ספקולטיבית אחת.
על פי אותה תיאוריה, יתכן שיש דרך לסבך שני חורים שחורים. (הסתבכות קוונטית היא האפקט המוזר, שנראה בדרך כלל רק במאזניים תת-אטומיים זעירים, שבהם שני חלקיקים או עצמים קשורים זה בזה באופן בלתי ניתן להפרדה על פני מרחקים עצומים.) איש לא הצליח מעולם לסבך עצמים הנראים לעין בלתי מזוינת, אך בהנחה שהיה דרך לסבך שני עצמים מאסיביים כמו חורים שחורים, יתכן שניתן להשתמש בהם כדרך לייצר טלפורט באופן מיידי בין שני מיקומים. במקרה כזה, אם נפלת בטעות לחור שחור, יתכן שיש דרך להוציא אותך - אם כי בזמן ובמקום אחר.
סיבוב חורים שחורים עשוי להוביל לנסיעות היפסטוניות עדינות
אבזם, תלבש את האוזניות שלך מבטלות רעש ותירגע - אתה עומד לקפוץ לחור שחור מסתובב. בטח, יש סיכוי גדול מאוד שתיקרעו לגזרים ולעולם לא ייראו שוב, אבל לפחות חלק מהפיזיקאים חושבים שהכניסה לחור שחור מסתובב עשויה להיות חוויה אחרת לגמרי. למעשה, ספינינג של חורים שחורים עשוי להיות דומה יותר לפורטלי זמן עדינים.
נניח שקיימים חורי תולעת, ושחורים שחורים הם הדרך לתוכם. סוגים מסוימים של חורים שחורים סופר-מסיביים, כמו הענק העדין בלב הגלקסיה שלנו, לא מסתובבים במיוחד. וחישובים חדשים מציעים כי נסיעה לחור שחור כל כך אפילו לא תביא לנסיעת חתחתים, מכיוון שהסיבוב האיטי שלו פירושו התכווצות ומתיחה זניחים, ויהיה גם בטווח המתח שמתחילה חללית.
