הרעיון של סילון חור שחור אינו חדש, אך עדיין יש לנו הרבה ללמוד על תערובת החלקיקים שנמצאים בסביבתם. באמצעות השימוש במצפה הכוכבים XMM-Newton של ESA, האסטרונומים בחנו חור שחור בגלקסיה שלנו וגילו תוצאות מפתיעות.
כידוע, חורים שחורים המוניים מהממים תופסים חומרים מכוכבים סמוכים. חומר מכוכבי לוויה אלה נמשך מגופו של האם לעבר החור השחור ומקרין טמפרטורה כה עזה שהוא פולט קרני רנטגן. עם זאת, חור שחור לא תמיד שוקע את כל מה שקורה בדרכו. לפעמים הם דוחים חלקים קטנים מהמסה הנכנסת הזו, ומרחיקים אותה בצורת קבוצת מטוסים חזקים. מטוסים אלה גם מאכילים את הסביבה, ומשחררים גם מסה וגם אנרגיה ... שודדים את חור הדלק השחור.
באמצעות המחקר של הרכב הסילון החוקרים מסוגלים לקבוע טוב יותר מה נלקח לחור שחור ומה לא. באמצעות תצפיות שצולמו באורך הגל הרדיו של הספקטרום האלקטרומגנטי ראינו אלקטרונים שנמנעים כמעט במהירות האור. עם זאת, לא נקבע בבירור אם המטען השלילי של האלקטרונים משלים על ידי האנטי-חלקיקים שלהם, הפוזיטרון, או ליתר דיוק על ידי חלקיקים כבדים יותר טעונים חיוביים בסילונים, כמו פרוטונים או גרעינים אטומיים. " כאשר כוחם של XMM-Newton מאחוריהם, האסטרונומים קיבלו את ההזדמנות לבחון מערכת בינארית של חור שחור בשם 4U1630–47 - מועמד שידוע כי התפרצויות בלתי צפויות של צילומי רנטגן במשך חלקי זמן שנמשכים בין חודשים לשנים.
"בתצפיות שלנו מצאנו סימנים של גרעינים מיוננים מאוד של שני יסודות כבדים, ברזל וניקל", אומרת מריה דיאז טריגו מהמצפה האירופי הדרומי במינכן, גרמניה, מחברת ראשית העיתון שפורסם בכתב העת Nature. "התגלית הפתיעה - וטובה, מכיוון שהיא מראה ללא ספק כי הרכב מטוסי החור השחור עשיר בהרבה מאשר רק אלקטרונים."
במהלך ספטמבר 2012, צוות אסטרונומים בראשות ד"ר דיאז טריגו ומשתפי פעולה, צפה ב- 4U1630–47 עם XMM-Newton. הם גם גיבו את תצפיותיהם בתצפיות רדיו כמעט-סימולטניות שנלקחו מהמערך הטלסקופי הקומפקטי של אוסטרליה. למרות שהמחקרים נערכו קרוב זה לזה - תוך מספר שבועות בלבד - התוצאות לא היו יכולות להיות שונות יותר.
על פי הצוות של טריגו, קבוצת התצפיות הראשונית אספה חתימות רנטגן מדיסק ההקרדה, אך לא הייתה פעילות ברצועת הרדיו. זהו אינדיקטור לכך שהמטוסים לא היו פעילים באותה עת. עם זאת, במערך התצפיות השני הייתה פעילות גם ברנטגן וגם ברדיו ... המטוסים נדלקו שוב! בזמן שבחנו את נתוני הרנטגן מהסט השני, הם מצאו גם גרעיני ברזל בתנועה. החלקיקים הללו נעו לכיוון XMM-ניוטון והרחקה - הוכחה לכך שהיונים היו חלק מטוסי תאומים שכיוונו לכיוונים מנוגדים. עם זאת, זה לא הכל. היו גם עדויות לכך שגרעיני ניקל שהפנו לכיוון המצפה.
"מ"טביעות האצבעות" האלה של ברזל וניקל, נוכל להראות שמהירות המטוס גבוהה מאוד, כשני שליש ממהירות האור ", אומר המחבר ג'יימס מילר-ג'ונס מהצומת של אוניברסיטת קרטין המרכז הבינלאומי לחקר אסטרונומיה ברדיו בפרת ', אוסטרליה.
"יתר על כן, נוכחותם של גרעינים אטומיים כבדים בסילוני חור שחור פירושה שמסה ואנרגיה מועברים מהחור השחור בכמויות הרבה יותר גדולות ממה שחשבנו בעבר, מה שעלול להשפיע על המנגנון והקצב בו החור השחור מוסיפה עניין ", מוסיף הסופר-שותף סימון מגליארי מאוניברסיטת ברצלונה, ספרד.
ממצאים חדשים מדהימים? ובכן כן. עבור חור שחור מסיבי בכוכבים, זו הפעם הראשונה שמתגלים גרעינים כבדים בתוך המטוסים. נכון להיום, יש רק "עוד אחד בינארי רנטגן אחר שמראה חתימות דומות מגרעין אטומי במטוסים שלו - מקור המכונה SS 433. מערכת החור השחור הזה, לעומת זאת, מאופיינת בשיעור ההקרבה הגבוה באופן יוצא דופן, אשר מקשה על השוואת תכונותיו לאלו של חורים שחורים רגילים יותר. " באמצעות תצפיות חדשות אלה מ- 4U1630–47, אסטרונומים יוכלו למלא פערים במידע אודות הגורמים למטוסים להתרחש בדיסקי השבכה של חור שחור ומה מניע אותם.
"אמנם אנו יודעים כיום רבות על חורים שחורים ועל מה שקורה סביבם, אולם היווצרות מטוסים היא עדיין חידה גדולה, כך שהתצפית הזו היא צעד חשוב קדימה להבנת התופעה המרתקת הזו", אומר נורברט שרטל, XMM-Newton של ה- ESA. מדען הפרויקט.
מקור סיפור מקורי: הודעה לעיתונות של ESA.
