לראשונה – צפייה בכל תהליך בליעת כוכב על ידי חור שחור עד לפליטת סילוני הפלזמה

צוות בינלאומי של אסטרופיזיקאים ראו בפעם הראשונה כוכב שנבלע על ידי חור שחור כאשר בתהליך נפלטת התלקחות של חומר הנע במהירות קרובה למהירות האור. הממצאים פורסמו לראשונה בכנס החלל בירושלים בחודש שעבר

צוות בינלאומי של אסטרופיזיקאים בראשות מדענים מאוניברסיטת ג’ונס הופקינס ראו בפעם הראשונה כוכב שנבלע על ידי חור שחור ופולט התלקחות של חומר הנע במהירות קרובה למהירות האור.

הממצא שדווח בכתב העת Science מתאר מעקב אחר כוכב – בערך בגודל של השמש שלנו – המוסט מהמסלול הרגיל שלו, מחליק לתוך כוח המשיכה של חור שחור על-מאסיבי ונשאב לתוכו. כך אומר סיואקר ואן ולצן, עמית האבל באוניברסיטת ג’ונס הופקינס.

“אירועים אלה הם נדירים ביותר,” ואן ולצן . זו הפעם הראשונה שאנו רואים את כל השלבים מהרס הכוכב ועד לפליטת הסילון החרוטי, תהליך שנפרס על פני מספר חודשים.”
חורים שחורים הם גופים בעלי נפח כל כך צפוף שלא ניתן לעמוד בפני כוח המשיכה שלהם. הוא כולא בתוכו חומר, גז ואפילו אור ולכן הוא הופך לבלתי נראה. אסטרופיזיקאים שחזו כי כאשר חור שחור בולע כמות גדולה של גז, במקרה זה כוכב שלם, הוא יפלוט לאחר הארוחה סילון של פלזמה (מצב צבירה שבו החומר גם יוצר שדה מגנטי) הנע במהירות מחומר שהצליח לברוח משפת החור השחור או “אופק האירועים”. המחקר מראה כי תחזית זו היתה נכונה.” אמרו המדענים.

“נסיונות קודמים למצוא ראיות לתופעה זו כולל שלי, נכשלו כי הגענו מאוחר מדיט למשחק”
אמר ואן ולצן, הוביל את הניתוח וריכז קבוצה של 13 מדענים אחרים מארצות הברית, הולנד, בריטניה ואוסטרליה.
חורים שחורים על-מסיביים, החורים השחורים הגדולים ביותר נמצאים במרכזם של רוב הגלקסיות המאסיביות, כולל שביל החלב. מדובר דווקא באחד החורים השחורים העל-מאסיביים הקלים יותר, ומסתו רק מיליון מסות שמש, אבל עדיין יש לו מספיק כוח לזלול כוכב.

התצפית הראשונה של הכוכב הנהרס נעשתה על ידי צוות באוניברסיטת מדינת אוהיו, באמצעות הטלסקופ אופטי בהוואי. הצוות הודיע על גילויו בטוויטר בתחילת דצמבר 2014. לאחר שקרא על האירוע יצר ון ולצן קשר עם צוות אסטרופויזיקאים בריטים בראשות רוב פנדר מאוניברסיטת אוקספורד, הקבוצה שהשתמשה בטלסקופי רדיו שהיו במיקום שאישר לעקוב מהר ככל האפשר אחר הכוכב. ואכן הם הגיעו בדיוק בזמן כדי לתפוס את הפעולה.
במקביל אספו אנשי הצוות הבינלאומי נתונים מלוויינים ומטלסקופים קרקעיים בתחומי הרנטגן, הרדיו והאותות האופטיים, דיוק רב גלי של האירוע. ההתגייסות המהירה עזרה, במיוחד היה הדבר חשוב משום שהגלקסיה המדוברת קרובה יותר לכדור הארץ מאלה שהתגלה בהן סילון שנוצר לאחר חורבנו של כוכב (ללא שלב הבליעה עצמו). הגלקסיה מרוחקת בכ-300 מיליון שנות אור] בעוד הגלקסיות הקודמות היו רחוקות לפחות פי שלושה.
הצעד הראשון של חברי הצוות הבינלאומי היה לשלול את האפשרות שהאור נבע ממסה של אבק וחומר המתערבלים סביב חור שחור כל העת, תוצר המכונה “דיסקת הסתברות” שיוצר חור שחור ששואב חומר מהחלל. הדבר איפשר להם לאשר את ההנחה שהעליה הפתאומית בעוצמת האור של הגלקסיה נבעה מלכידת כוכב חדש לחור השחור.

“ההרס של כוכב על ידי חור שחור הוא תהליך מסובך להפליא, ורחוק מהבנה,” אמר ואן ולצן. “מהתצפיות שלנו למדנו כיצד חומרי הפסולת מהכוכב יכולים להפילט ולהפוך לסילון די מהר, נתון רב ערך לבניית תאוריה מלאה של אירועים מסוג זה.”
ואן ולצן סיין בשנה שעברה את עבודת הדוקטורט שלו באוניברסיטת ראדבאוד בהולנד, שם עסק בחקר פליטות מחורים שחורים על-מאסיביים. בשורה האחרונה של עבודת הדוקטורט, הוא הביע את תקוותו לגלות אירועים אלה בתוך ארבע שנים. התברר שהספיק לעשות זאת רק כמה חודשים לאחר הטכס להגנת עבודתו.”

ואן ולצן וצוותו לא היו היחידים לצוד אותות רדיו מכוכב המזל המסוים הזה. קבוצה בהרווארד זיהתה אותו באמצעות טלסקופי רדיו באינטרנט והודיעו על תוצאותיהן באינטרנט. שתי הקבוצות הציגו את התוצאות שלהם בסדנה במהלך כנס ה-IAC בירושלים בתחילת נובמבר. זו הייתה הפעם הראשונה ששתי הקבוצות המתחרות נפגשו פנים אל פנים.

“בפגישה היו לנו חילופי רעיונות פוריים על מקור זה. אמר ואן ולצן. אנחנו עדיין בקשרים טובים. אפילו יצאתי לטיול ארוך ליד ים המלך עם ראש הקבוצה המתחרה”.

לידיעה באתר אוניברסיטת ג’ונס הופקינס

למאמר המדעי

עוד בנושא באתר הידען:

• האם אפשר לשאוב אנרגיה מחור שחור?
• הפרעות אכילה של חור שחור
• לראשונה נצפה חור שחור פולט חומר
• עין בעין עם חור שחור
• תצפית אסטרונומית על סעודת חור שחור