ממצאים חדשים עשויים להסתובב ביקום בכיתה חדשה לחלוטין של חורים שחורים, ואלה עשויים להיות דקים בהרבה ממה שמדענים מצאו בעבר.
חורים שחורים הם עצמים שמימיים מסיביים שמזלבלים בכל מה שמתקרב מדי; אפילו אור אינו יכול להימלט מתפיסת הכבידה העזה של חור שחור. החיפוש אחר חורים שחורים, קטנים כגדולים - כמו הסופר-מסיביים שיושבים במרכז מרבית הגלקסיות, כולל שלנו - מסייע לחוקרים לחבר יחד כיצד היקום עובד ויוצר נרטיב לחייהם של מותם של כוכבים.
הסיבה לכך היא כי חורים שחורים הם גוויות מה שהיה בעבר כוכבים מאסיביים שעברו נפילה מתפרצת, ובסופו של דבר התמוטטו על עצמם. המוות הנפיץ והתמוטטות הכוכבים לאחר מכן יכולים ליצור שני עצמים שונים. אם הכוכב המקורי מספיק מסיבי, הפיצוץ הזה יניב חור שחור, אך אם הוא לא, הגופה במקום זאת תיצור חפץ קטן וצפוף המכונה כוכב נויטרונים.
אסטרונומים בדרך כלל מחפשים את החורים השחורים הללו בגלקסיה שלנו על ידי מדידת קרני רנטגן שנפלטות כאשר חורים שחורים מנפים חומר מכוכבים סמוכים. לעומת זאת, בגלקסיות מרוחקות החוקרים מחפשים גלי כבידה המיוצרים על ידי מיזוג של שני חורים שחורים או מהתנגשות של כוכבי נויטרונים.
אולם קבוצת חוקרים תהתה אם יתכן שיש חורים שחורים יחסית בעלי מסה נמוכה שאינם פולטים את אותות הרנטגן המספרים של חורים שחורים אחרים. חורים שחורים כה היפותטיים יתקיימו ככל הנראה במערכת בינארית עם כוכב אחר, אם כי הם היו מסתובבים מספיק רחוק מהכוכב הזה כדי שלא יאכלו הרבה מהבן זוגם הכוכב; ככאלה, שיערו החוקרים, החורים השחורים הקטנים האלה לא היו מפטרים קרני רנטגן שניתן לזהות ולכן הם יישארו בלתי נראים לאסטרונומים, אמר טוד תומפסון, פרופסור לאסטרונומיה באוניברסיטת אוהיו, ומחבר הראשי של המחקר. ממצאים חדשים.
תומפסון אמר ל- Live Science: "אנחנו די בטוחים שחייבים להיות הרבה מאוד חורים שחורים אלה במערכות בינאריות עם כוכבים בחוץ בגלקסיות, רק שלא מצאנו אותם כי קשה למצוא אותם." אבל "תמיד מעניין לנסות למצוא דברים שלא רואים אותם."
תומפסון ועמיתיו חיפשו עדויות לחורים השחורים הללו בחבריהם הכוכבים של החפצים המוצעים. החוקרים סרקו נתונים מניסוי ההתפתחות הגלקטית של מצפה אפאצ'י (APache Point Observatory Galactic Evolution) (APOGEE) שהיה להם מידע על ספקטרום האור - אורכי הגל השונים של האנרגיה המיוצר על ידי אובייקט - מלמעלה מ 100,000 כוכבים בגלקסיה שלנו.
המידע מסקר זה חשף ספקטרום משתנה, או אורכי גל של אור, מכל אחד מאותם כוכבים. אם החוקרים הבחינו בשינויים בספקטרום זה - מעבר לכיוון אורכי גל כחולים יותר או מעבר לאורכי גל אדומים יותר, למשל - זה יכול להיות פירושו שכוכב מסוים מקיף את בן לוויה בלתי נראה. לאחר ביצוע ניתוח זה, החוקרים בדקו את שינויי הבהירות של קבוצת משנה של כוכבים שיכולים להקיף חורים שחורים, באמצעות נתונים מסקר אחר שנקרא All-Sky Automated Survey for Supernovae (ASAS-SN). הם חיפשו את הכוכבים שהתבהרו ועמעמו בעודם נעים באדום ומסובבים כחול.
כך גילו החוקרים חפץ כהה ענקי שננעל בחיבוק כבידה עם כוכב ענק המסתובב במהירות במרחק של 10,000 שנות אור באחוזה המרוחק של הגלקסיה שלנו, סמוך לכוכב האוריגה. החוקרים העריכו כי מסת החפץ הזו הייתה בערך פי 3.3 מזו של השמש שלנו, מסיבית מכדי להיות כוכב נויטרונים ולא מסיבי מספיק בהשוואה לכל חור שחור ידוע.
כוכב הנויטרונים המסיבי ביותר שהמדענים מכירים הוא פי 2.1 ממסת השמש שלנו, ואילו החור השחור הכי מסיבי הידוע הוא פי חמש עד שש מכמות השמש שלנו, אמר תומפסון. עם זאת, גבול המסה התחתון של האובייקט החדש - המסה הנמוכה ביותר שאובייקט זה יכול להיות - הוא פי 2.6 ממסת השמש שלנו, וזה מה שאסטרונומים חושבים שהוא הגבול העליון לכוכבי נויטרונים מסיביים יכולים להשיג תיאורטית. מסיבי יותר מזה, וכוכב הנויטרונים היה מתמוטט לחור שחור.
אז האובייקט האפל והמסתורי הזה "יכול להיות כוכב הנויטרונים המסיבי ביותר שנראה אי פעם", ממש בגבול שאחריו הוא לא יכול להתקיים, אמר תומפסון. "למעשה הייתי מתרגש עוד יותר אם זה היה נכון." אך סביר להניח כי זהו השחור השחור המוערך אך לא נתגלה בעבר, הוסיף.
דז'אן סטויקוביץ ', קוסמולוג ופרופסור לפיזיקה באוניברסיטה באוניברסיטת באפלו למדעים ומדעים שלא היה מעורב במחקר, הסכים. "זה ככל הנראה חור שחור," מכיוון שהוא מסיבי מכדי להיות כוכב נויטרונים, אלא אם כן הוא איזה כוכב יוצא דופן, אמר סטויקוביץ 'ל- Live Science. "הממצא נשמע סביר מאוד", אך לא בלתי צפוי, מכיוון שאסטרונומים יודעים שקיימים חורים שחורים בעלי מסה נמוכה יותר.
תומפסון אמר כי הוא מצפה לתגליות עתידיות, כמו מידע על שיפוע מסלול הכוכב סביב האובייקט האפל שמחללית גאיה של סוכנות החלל האירופית עשויה לאסוף במשימה הקרובה. זה יכול לעזור לחוקרים למדוד את מסת האובייקט האפל בצורה מדויקת יותר.
הממצאים פורסמו אתמול (31 באוקטובר) בכתב העת Science.
