חוקרים זיהו: כך גדלים חורים שחורים במהירות רבה

חוקרים זיהו מנגנון שלא היה מוכר עד כה, שאחראי לגדילה מואצת של חורים שחורים ענקיים - המגיעים למסה של עד פי מיליארד מהשמש שלנו. כך עולה ממחקר שפורסם אמש (יום ב') בכתב העת Nature Astronomy. מדובר במחקר שנערך בהובלת ד"ר בני טרכטנברוט וד"ר יאיר הרכבי מהחוג לאסטרופיזיקה באוניברסיטת תל אביב. במחקר השתתף פרופ' חגי נצר מהחוג לאסטרופיזיקה באוניברסיטת תל אביב, וכן חוקרים מארה"ב, מצ'ילה, מפולין ומבריטניה.

דיסקת גז המזינה חור שחור מסיבי, תוך פליטת קרינה(הדמיה: NASA/JPL-Caltech)

ד"ר טרכטנברוט הסביר על התגלית: "חורים שחורים ענקיים, כבדים מפי מיליון ועד פי מיליארד מהשמש שלנו, שוכנים במרכזן של רוב הגלקסיות ביקום. במרכז גלקסיית שביל החלב שבה אנחנו חיים, למשל, שוכן חור שחור ענק עם מסה של 4 מיליון מסות שמש. למרות שכיחותם, עדיין לא ברור לנו כיצד חורים שחורים כאלו גדלים למסות כל כך גדולות. ייתכן שהממצאים החדשים שלנו מרמזים על אחד התהליכים הגורמים לכך".

ד"ר הרכבי הוסיף: "בשנים האחרונות זוהו מספר אירועים דרמטיים, שבהם חורים שחורים 'בולעים' כוכב או חומר אחר הנמצא בסביבתם, וגדלים בדרך זו. גם אירוע אסטרונומי המכונה AT 2017bgt, שנצפה בשנת 2017, קיבל בתחילה פרשנות מסוג זה, אך נתונים שונים גרמו לנו לחשוד שהפעם מדובר בתהליך שונה ובלתי מוכר".

לדברי החוקרים, הרמז הראשון לחריגותו של האירוע היה רכיב אור נוסף - קווי פליטה של יוני חמצן, חנקן והליום - שנפלט ממנו. מדובר ברכיב אור שאינו אופייני לאירועים מוכרים של בליעת כוכבים. באוניברסיטת תל אביב אמרו כי תצפיות אלה תאמו תחזיות תיאורטיות של פרופ' נצר, שאמר: "עוד בשנות ה-80 חזינו שתהליך שבו חור שחור בולע גז שנמצא בסביבתו יכול להוביל לרכיבי האור שנצפו. המחקר החדש הוא הגילוי הראשון של התהליך בפועל". עוד אמרו מחברי המאמר כי חריגות נוספת היא המהירות של התהליך - עוצמת הקרינה הבוקעת מסביבת החור השחור גדלה פי יותר מ-50 בתוך זמן קצר ביותר, ככל הנראה חודשים ספורים בלבד.

במשך יותר משנה עקבו החוקרים אחר האירוע בעזרת טלסקופים, על פני הקרקע ובחלל, וביססו את ההנחה שהוא אינו דומה לשום דבר שנצפה בעבר. בין היתר הם אספו נתונים באמצעות שלושה טלסקופי חלל שונים, כולל הטלסקופ החדש NICER שמותקן בתחנת החלל הבינלאומית, והטלסקופ האולטרה-סגול שעל גבי הלוויין Swift. לאחרונה זיהתה קבוצת החוקרים עוד שני אירועים שבהם חורים שחורים נראים כ"נדלקים", תוך שהם פולטים אור באופן דומה לזה שנצפה באירוע AT 2017bgt. לדברי החוקרים, שלושת האירועים הם סוג חדש ומסקרן של "הזנה" מואצת של חורים שחורים, באופן שלא היה מוכר קודם.

"אנחנו עדיין לא בטוחים מה גורם לחורים השחורים האלה להאיץ את קצב הגידול שלהם באופן דרמטי ופתאומי כל כך", אומר ד"ר טרכטנברוט. "ישנם מנגנונים רבים להאצת קצב הגידול של חורים שחורים, אבל רובם מתרחשים על פני תקופות ארוכות הרבה יותר".

כעת משיקים החוקרים פרויקט שמטרתו לגלות עוד אירועים כאלו ולעקוב אחריהם בעזרת מספר רב של טלסקופים. "רק כך נוכל למפות את מכלול הדרכים שבהן חורים שחורים בולעים חומר, להבין מה מעורר אותם לעשות זאת, ואולי לפתור סוף-סוף את חידת היווצרותן של 'המפלצות' האלו השוכנות במרכזי גלקסיות", סיכם ד"ר הרכבי.