שחור זה (החור) השחור החדש

החללית Gaia שוגרה ע"י סוכנות החלל האירופית ב-2013 ומאז היא מנטרת באופן קבוע את המיקום של למעלה ממיליארד כוכבים בגלקסיה שלנו בדיוק חסר תקדים. ארגון הכולל כמה מאות מדענים ברחבי אירופה (כולל ישראל), מעבד את הנתונים המגיעים מהחללית ומנגיש אותם לשימוש הקהילה המדעית כולה. אחד הצוותים, ובהם קבוצת מחקר של אוניברסיטת תל אביב בהובלתו של פרופ' (אמריטוס) צבי מזא"ה מבית הספר לפיזיקה ולאסטרונומיה, מתמקד במחקר של כוכבים כפולים המתגלים מתוך נתוני החללית. לאחרונה פרסם הארגון רשימה של יותר מרבע מיליון כוכבים כפולים שאחד מבני הזוג הוא חור שחור – אובייקט שמיימי מן הנדירים ביקום, החג סביבם, בהם חור שחור שנמצא במרחק 1500 שנות אור מכדור הארץ.

בן זוג בלתי נראה

צוות החוקרים מאוניברסיטת תל אביב, שכולל גם את ד"ר סהר שחף (הנמצא כעת במכון וויצמן), ד"ר שמחון פייגלר וד"ר דולב בשי, פיתח טכניקה לזיהוי כוכבים כפולים שאחד מבני הזוג הוא חור שחור. קשה מאוד לגלות חורים שחורים, מפני שהאור איננו יכול להבקיע את כוח המשיכה החזק שבסביבתו של החור השחור. כאשר חור שחור "דומם" כזה נמצא במערכת זוגית עם כוכב רגיל, משתמשים בתנועת הכוכב הנראה כדי למדוד את המסה של בן הזוג הבלתי נראה ולהוכיח שזהו אכן חור שחור. בשנים האחרונות פורסמו מספר הצעות לזיהוי חורים שחורים דוממים במערכות זוגיות, אבל בכל המקרים התעוררו שאלות קשות שערערו את אמינות הזיהוי.

הנתונים של גאיה שפורסמו לאחרונה איפשרו לזהות מספר קטן של כוכבים שתנועתם על פני מישור השמיים מעידה על קיומו של חור שחור דומם כבן זוג. לפני חודשים אחדים גילה צוות בינלאומי, שכולל את קבוצת המחקר מאוניברסיטת תל אביב, חור שחור ראשון, Gaia BH1, שנמצא במרחק של 1500 שנות אור. תצפיות ייעודיות מן הקרקע שנערכו באינטנסיביות בחודשים האחרונים אישרו כעת את קיומו של Gaia BH2, חור שחור שני הנמצא במרחק של כ-4000 שנות אור. שני החורים השחורים כבדים (כל אחד) פי 10 מן השמש שלנו.

"זהו גילוי מרגש", אומר פרופ' צבי מזא"ה. "השילוב הראשון מסוגו בין התצפיות מן הקרקע, לבין נתוני החללית, מוכיח מעל לכל ספק שגילינו שני חורים שחורים דוממים. הקירבה היחסית שלהם אלינו מראה כי מספרם של החורים השחורים הדוממים בחלל הוא גדול, והנתונים של החללית הממשיכים לזרום יביאו לגילויים של אובייקטים רבים כאלה, כפי שאכן ציפו עבודות תיאורטיות שונות. אני גאה שקבוצת המחקר שלנו זכתה להשתתף בעיבוד הנתונים של גאיה, ואחר כך במעקב אחרי המועמדים שהתגלו, שילוב ראשון מסוגו שהביא לזיהויים של שני חורים שחורים קרובים יחסית. אני מקווה שהגילוי יוביל להבנה מעמיקה על אופן ההיוצרות של מערכת כפולות כאלה, תהליך שפרטיו אינם מובנים כרגע".