רחוק ביותר וחזק להחריד - על קוואזרים
טעות חישוב של אסטרונום ב-1963, הובילה לגילוי של תהליך הפקת אנרגיה היעיל בהרבה מהיתוך גרעיני. מסתבר שקוואזר הוא חור שחור במרכזה של גלקסיה, שגזים מסתחררים סביבו תוך התנגשויות חלקיקים הגורמות לפליטת כמויות אנרגיה בלתי נתפשות. תגלית שהחלה בציוד צבאי שיצא משימוש
בסיום מלחמת העולם השניה נותרו בידי המעצמות המון מערכות רדאר. במקום לזרוק את המערכות הללו לפח, האסטרונומים הצליחו להמיר חלק ניכר מהן לטלסקופים שקולטים קרינה בתדרי רדיו.
עד מהרה גילו החוקרים שהיקום פעיל מאוד בתחום הרדיו - הרבה יותר פעיל, מסתבר, ממה שאפשר להבחין באור הנראה. בתחילת שנות החמישים נתגלו מספר מקורות נקודתיים אבל חזקים מאוד של קרינת גלי רדיו. הקרינה הזו הייתה קבועה ומתמשכת, בדומה לאור שפולטים הכוכבים.
כתבות נוספות על חורים שחורים:
- מותו המזהיר של כוכב ענק
הגילוי הזה עורר המון שאלות אצל האסטרונומים: כוכבים, שגם הם מקורות נקודתיים של קרינה, לא פולטים בדרך כלל כמויות כה גדולות של קרינת רדיו. השם שניתן למקורות רדיו מסתוריים אלה היה 'קוואזר'- Quasi Stellar Radio Source, מקור רדיו מעין-כוכבי.
מדידות נוספות שנערכו בשנות השישים מצאו שקוואזרים פולטים גם קרינה בתדרים אחרים: אור נראה, קרינת רנטגן וקרינה תת-אדומה. הגילוי הזה סיבך את החוקרים עוד יותר: כוכבים רגילים אינם פולטים את האנרגיה שלהם בטווח רחב כל כך של תדרים על פני הספקטרום. לכל כוכב יש סוג מסוים של קרינה שמתאים לו, בדרך כלל לפי הטמפרטורה של אותו כוכב. העובדה שקוואזרים פולטים קרינה על טווח כל כך רחב של תדרים הייתה משונה מאוד- זה כאילו שאין להם טמפרטורה בכלל, או שהם נמצאים בכל הטמפרטורות בו זמנית.
בשנת 1963 התיישב אסטרונום בשם מרטין שמידט לכתוב מאמר מדעי אודות קוואזר חדש שנתגלה לא מכבר. הקוואזר הזה, שכינויו היה 3C 273 (שם קליט, חייבים להודות) היה בוהק במיוחד. כדי לוודא שהמאמר שלו מדויק, החליט שמידט לבדוק את ספקטרום הקרינה הנמדד של 273 פעם נוספת, רק ליתר ביטחון.
הוא עשה את החישובים הנדרשים, אבל משום מה טעה בחישוב וקיבל תוצאה שגויה. שמידט היה קצת עצבני, והחליט לעזוב את החישוב הקודם ולנסות חישוב אחר לגמרי. החישוב החדש לקח בחשבון גם את מה שמכונה 'ההסחה לאדום': שינוי התדר בקרינה הנצפית כתוצאה מתנועה מהירה של הכוכב. להפתעתו הרבה של שמידט, החישוב שלו הצביע על כך שקווזאר 273 מתרחק מאיתנו במהירות של כמעט חמישית ממהירות האור.
עצמים כל כך מהירים קיימים אך ורק בקצוות היקום המוכר, דהיינו רחוק מאוד מאוד מכדור הארץ. כמו במקרה של פרץ קרני הגמא, גם כאן המשמעות הייתה שאם 273 זוהר בעוצמה מספיק חזקה כדי שנוכל לראות אותו מהקצה השני של היקום, הוא חייב לפלוט אנרגיה בכמות בלתי נתפשת, פי טריליון מהשמש שלנו. למעשה, לו היינו יכולים להתקרב אל 273, הוא היה נראה לנו בוהק בשמיים כמו השמש כבר במרחק של 33 שנות אור. לצורך השוואה, כדור הארץ נמצא במרחק של 8 דקות אור מהשמש.
שמידט הנסער יצא מהחדר. במסדרון פגש עמית שלו, וסיפר לו אודות תגליתו הבלתי אפשרית. החבר שלף תצפיות אסטרונומיות של קוואזר אחר, 3C 48, והשניים ביצעו את אותו החישוב גם עליו. התוצאה הייתה אפילו דרמטית יותר: 48 מתרחק מאיתנו במהירות של 37 אחוזים ממהירות האור - משמע, הוא אפילו רחוק יותר מ-273.
שאר המדענים לא הסכימו לעכל את המידע הזה בקלות. זה לא שהם לא האמינו שקיימים עצמים כל כך רחוקים - זו כבר הייתה עובדה ידועה ומוכרת. הבעיה הייתה אחרת לגמרי. המנגנון היעיל ביותר להפקת אנרגיה שהיה מוכר להם היה היתוך גרעיני, שממיר 0.7 אחוזים מהחומר לאנרגיה טהורה. זה מספיק כדי להסביר את פליטת האנרגיה של כוכבים רגילים, אבל אפילו לא מתקרב להסביר את כמויות האנרגיה שפולטים קוואזרים - שכזכור פולטים את האנרגיה האדירה הזו לאורך זמן רב. זה אומר שישנו תהליך אנרגטי חדש ובלתי מוכר ביקום, יעיל יותר מהיתוך גרעיני, ואת זה כבר היה קשה להם לבלוע.
היו מדענים שהציעו מנגנונים אלטרנטיביים לאנרגיה של הקוואזרים: אולי חומר ואנטי-חומר שמתאחדים ונכחדים בהבזק אדיר של אנרגיה, או אולי קוואזר הוא מה שמכונה 'חור לבן': הקצה השני של חור שחור. אבל אף אחת מהתאוריות הללו לא נראתה הגיונית במיוחד.
הייתה גם בעיה נוספת, לא פחות חמורה. חלק מהקוואזרים הפגינו עוצמת הארה משתנה - לפעמים הם האירו חזק ולפעמים חלש יותר. השינויים הללו התרחשו בתוך פרק זמן קצר מאוד, לפעמים בתוך דקות. המשמעות הייתה שקוואזר לא יכול להיות גדול יותר מאשר מערכת השמש שלנו, למשל, כי אם היה גדול יותר הוא לא היה מסוגל להשתנות בכזו מהירות: הרי המידע על השינוי בעוצמת ההארה מקצה אחד של הקוואזר לקצה השני לא יכול לנוע מהר יותר ממהירות האור.
הפתרון הגיע רק בשנות השבעים, עם פיתוחה של תאוריה חדשה לגמרי בשם 'תאוריית דיסקת הספיחה'. הקוואזר, על פי תאוריה זו, הוא חור שחור מסיבי במיוחד - בעל מסה הגדולה פי כמה מיליונים ויותר מזו של השמש שלנו - אשר שוכן במרכזה של גלקסיה.
החור השחור מושך אליו ובולע לתוכו את כל הגזים שנמצאים בקרבתו. כשהגזים הללו מתקרבים אל החור השחור, הם מסתדרים בצורה של דיסקה שטוחה ומתחילים להסתחרר סביבו. החלקיקים נעים סביב החור השחור במהירות אדירה, כמעט במהירות האור, וההתנגשויות בינם לבין עצמם גורמות להם לפלוט אנרגיה.
החישובים מראים שהתהליך הזה הרבה יותר יעיל ביצירת אנרגיה מאשר היתוך גרעיני: עד עשרה אחוזים מהחומר הופכים לאנרגיה טהורה. יעילות זו יכולה להסביר את פשר כמויות האנרגיה הבלתי נתפשות שפולטים קוואזרים, שהם ללא עוררין העצמים הבהירים ביותר ביקום.
דיסקת הספיחה נתקבלה מאז כתאוריה יציבה ואמינה מאוד שמסבירה מגוון רחב של תופעות אסטרונומיות, כך שנראה שחידת הקוואזרים נפתרה באופן מספק למדי. גם במרכז שביל החלב, הגלקסיה שלנו, ישנו חור שחור סופר מסיבי. יכול להיות שגם הוא היה קוואזר בשלב מסוים, עד שהחור השחור הזה בלע את כל הגז שהיה בקרבתו ואז נדם - במילים אחרות, נגמר לו הדלק. זו הסיבה שקווזארים מתגלים רק בקצוות המרוחקים ביותר של היקום.
לאור דרושות מיליארדי שנים כדי להגיע אלינו מאותן גלקסיות מרוחקות, כך שלמעשה אנחנו צופים בארועים כפי שהתרחשו לפני זמן רב - קרוב מאוד, יחסית, למפץ הגדול והיווצרות היקום. מאז כבר הספיקו החורים השחורים לבלוע את כל החומר בקרבתם. זו הסיבה שאנחנו לא מגלים קוואזרים קרובים אלינו, בגלקסיות ותיקות ומנומנמות.
רן לוי הוא סופר מדע ומגיש את הפודקאסט עושים היסטוריה! - על מדע, טכנולוגיה והיסטוריה
לפנייה לכתב/ת 
