אסטרונומים היו מוקסמים מאשכולות כדוריים מאז שנצפו לראשונה במאה ה -17. אוספי הכוכבים הכדוריים הללו הם מהמערכות הכוכבות הידועות הוותיקות ביותר ביקום, מימי היקום הקדום, כאשר הגלקסיות בדיוק התחילו לצמוח ולהתפתח. מקבצים כאלה מקיפים את מרכזי רוב הגלקסיות, כאשר למעלה מ- 150 ידועים כשייכים לדרך החלב בלבד.
אחד האשכולים הללו מכונה NGC 3201, אשכול שנמצא במרחק של כ- 16,300 שנות אור בקונסטלציה הדרומית של ולה. באמצעות הטלסקופ הגדול מאוד של ESO במצפה הפרנלי בצ'ילה, צוות אסטרונומים בחן לאחרונה את האשכול הזה והבחין במשהו מאוד מעניין. על פי המחקר שהם פרסמו, נראה כי לאשכול זה נקבע חור שחור.
המחקר הופיע ב- הודעות חודשיות של החברה המלכותית לאסטרונומיה תחת הכותרת "מועמד חור שחור-מנותק מנותק בכוכב באשכול הכדורי NGC 3201". המחקר הובל על ידי בנימין גיירס מהאוניברסיטה גאורג-אוגוסט באוטינג גטינגן וכלל חברים מאוניברסיטת ליברפול ג'ון מורס, אוניברסיטת קווין מרי בלונדון, מצפה הכוכבים של ליידן, המכון לאסטרופיסיקה ומדעי החלל, ETH ציריך ומכון לייבניץ. לאסטרופיסיקה פוטסדאם (AIP).
לצורך המחקר, הצוות הסתמך על מכשיר ה- Multi Unit Spectroscopic Explorer (MUSE) ב- VLT כדי לצפות ב- NGC 3201. מכשיר זה הוא ייחודי בגלל האופן בו הוא מאפשר לאסטרונומים למדוד את תנועותיהם של אלפי כוכבים רחוקים בו זמנית . במהלך התצפיות שלהם, הצוות מצא כי אחד מכוכבי האשכול מסתובב במהירות של כמה מאות ק"מ בשעה ועם תקופה של 167 יום.
כפי שהסביר גייסרס בהודעה לעיתונות של ESO:
“זה הקיף משהו שהיה בלתי נראה לחלוטין, שהיה לו מסה יותר מארבע פעמים מהשמש - זה יכול להיות רק חור שחור! הראשון שנמצא באשכול כדורי על ידי התבוננות ישירה במשיכת הכבידה שלו.”
ממצא זה היה בלתי צפוי למדי, ומהווה את הפעם הראשונה בה אסטרונומים הצליחו לגלות חור שחור לא פעיל בלב אשכול כדורי - כלומר הוא אינו כרגע מכניס חומר או מוקף בדיסק גז זוהר. הם גם הצליחו להעריך את מסת החור השחור על ידי מדידת תנועות הכוכב סביבו ובכך להחיש את משיכת הכבידה העצומה שלו.
מתכונותיו הנצפות, הצוות קבע כי הכוכב שזוז במהירות הוא כ- 0.8 פעמים ממסת השמש שלנו והמסה של מקבילו לחור שחור להיות בערך פי 4.36 ממסת השמש. זה מציין את זה בקטגוריית "חור שחור-המוני בכוכבים", שהם כוכבים החורגים מהקצבת המסה המרבית של כוכב נויטרונים, אך הם קטנים יותר מחורים שחורים-על-מסיביים (SMBH) - הקיימים במרכז רוב הגלקסיות.
ממצא זה הוא משמעותי ביותר, ולא רק מכיוון שזו הייתה הפעם הראשונה בה אסטרונומים צפו בחור שחור מהמסה בכוכב באשכול כדוריים. בנוסף, הוא מאשר את מה שמדענים חושדים כבר כמה שנים, בזכות מחקרי רדיו-רנטגן שנעשו לאחרונה על אשכולות כדוריים וגילוי אותות גלי הכבידה. בעיקרון, זה מצביע על כך שחורים שחורים נפוצים יותר באשכולים כדוריים ממה שחשבו בעבר.
"עד לאחרונה, ההנחה הייתה שכמעט כל החורים השחורים ייעלמו מהאשכולים הכדוריים לאחר זמן קצר ושמערכות כאלה אפילו לא צריכות להתקיים!" אמר גיירסס. "אך ברור שזה לא המקרה - הגילוי שלנו הוא הגילוי הישיר הראשון של ההשפעות הכבידתיות של חור שחור-המוני בכוכב אשכול. ממצא זה מסייע בהבנת היווצרות צברים כדוריים והתפתחות חורים שחורים ומערכות בינאריות - חיוניים בהקשר להבנת מקורות הגל הכבידתי. "
ממצא זה היה משמעותי גם בהתחשב בכך שהקשר בין חורים שחורים לאשכולים כדוריים נותר מסתורי, אך חשוב ביותר. בגלל ההמונים הגבוהים שלהם, הנפחים הקומפקטיים והגילאים הגדולים שלהם, האסטרונומים מאמינים כי האשכולות ייצרו מספר גדול של חורים שחורים המוניים בכוכבים לאורך תולדות היקום. גילוי זה יכול אפוא לספר לנו רבות על היווצרות אשכולות כדוריים, חורים שחורים ומקורם של אירועי גל הכבידה.
וודא שאתה נהנה מהפודקאסט הזה של ESO שמסביר את התגלית האחרונה:
