מדענים גילו מאות חורים שחורים מסיביים

אסטרונומים חשפו לאחרונה מאות חורים שחורים שהתחבאו בתוך גלקסיות מאובקות מיליארדי שנות אור הרחק מכאן.

החורים השחורים המסיביים, הממשיכים לגדול, התגלו באמצעות טלסקופי החלל שפיצר וצ'נאדרה של נאסא, והם מקיפים חלק ניכר מאוכלוסיית חורים שחורים שעד כה נעלמה מעיני החוקרים. גילויים מעיד על קיומם של עוד מאות מיליוני חורים שחורים שצמחו ביקום המוקדם, יותר מאשר כפליים ממספרם הידוע במרחקים אלה.

בתמונה שצולמה בידי מצלמות האינפרה אדום של טלסקופ החלל שפיצר נראים מקצת מאותם חורים שחורים, הממוקמים עמוק בתוך גלקסיות מסיביות רחוקות.

• עוד ב"ידען": מדענים קנדיים קוראים תיגר על החומר האפל
  

הממצאים גם מהווים את העדות הראשונה לכך שמרבית, אם לא כל הגלקסיות המאסיביות ביקום המוקדם בילו את נעוריהם בבנית החורים השחורים האימתנים בליבותיהם.

במשך עשרות שנים נחשבה אוכלוסיה גדולה זו של חורים שחורים פעילים לנעדרת. המבנה האנרגטי מאוד שלהם שייך לסווג של חורים שחורים המכונים קוואזרים. קוואזר מורכב מענן דמוי כעך של גז ואבק, המקיף ומאכיל את החורים השחורים, תהליך שבמהלכו נפלטים קרני X. את קרני הX הללו ניתן לגלות בדרך כלל כזוהר רקע בשמים. ואולם לעיתים קרובות לא ניתן לראות ישירות את הקוואזרים עצמם מכיוון שהאבק והגז חוסמים אותם מנקודת המבט שלנו.

"ידענו ממחקרים אחרים שנערכו בשלושים השנים האחרונות כי חייבים להיות עוד קוואזרים ביקום, אך לא ידענו היכן לחפשם עד כה" אומר דאדי.

דאדי וצוותו ביקשו בתחילה לחקור כאלף גלאקסיות ענקיות מאובקות הנמצאות בשלב הולדת כוכבים ושנחשבו לנעדרי קוואזרים. מסתן של גלקסיות אלה דומה למסת שביל החלב אך צורתן לא סדירה כמו צורתו של שביל החלב. במרחק של 9-11 מיליארד שנות אור אנו רואים אותם בזמן שבו היקום היה בגיל ההתבגרות שלו – בין 2.5 ל-4.5 מיליארד שנה.

כאשר חפרו האסטרונומים קרוב יותר בגלקסיות אלה באמצעות ראיית האינפרה אדום של שפיצר, הם הבחינו כי למעלה מ-200 מהגלקסיות הפיצו כמות לא שגרתית של אור איפנרה אדום. נתוני קרינת ה-X מטלסוקפ החלל צ'אנדרה וטכניקה המכונה "ערימה" (stacking) חשפה כי הגלקסיות החביאו למעשה קוואזרים בתוכן. המדענים סבורים כעת כי הקוואזרים חיממו את האבק בסביבת הענן הכעכי, ותהליך זה הוא שאחראי לתוספת האור האינפרה-אדום.

"מצאנו את מרבית אוכלוסית הקוואזרים הנעלמים ביקום המוקדם." אמר דאדי. קודם לכן, רק הנדירים והאנרגטיים ביותר מאותם חורים שחורים חבויים נראו בעידן מוקדם כזה."

הקוואזרים החדשים מסייעים לענות על שאלות בסיסיות אודות כיצד התפתחו הגלקסיות המאסיביות. האסטרונומים גם למדו כי מרבית הגלקסיות המאסיביות בונות את הכוכבים ואת החורים השחורים שלהם בו זמנית, עד שהם הופכות לגדולות מדי והחורים השחורים שלהם מדכאים יצירת כוכבים חדשים.

התצפית גם מעלה השערה כי התנגשויות בין גלקסיות עשויה אולי לא לשחק תפקיד גדול בהתפתחות הגלקסיה כפי שחשבו עד כה. "התאורתיקנים חשבו כי מיזוגים בין גלקסיות נדרשו כדי להפעיל את הקוואזרים, אך כעת אנו רואים שקוואזרים יכולים להיות פעילים בגלקסיות שלא עברו תהליך אלים כלשהו." אומר דייויד אלכסנדר מאוניברסיטת דורהאם בבריטניה, אף הוא שותף למחקרים.

"זה כמו שעיוורים חקרו פיל בעבר, ולא היינו בטוחים איזו חיה נמצאת בידינו" הוסיף דוד אלבז, אף הוא מהועדה לאנרגיה אטומית בצרפת. "כעת אנו רואים את הפיל לראשונה".

התצפיות החדשות בוצעו כחלק ממחקר עמוק של היקום המוקדם, הסקר הרגיש ביותר עד כה של היקום המוקדם באורכי גל מרובים. תוצאות עקביות למחקרים אלה הושגו גם במחקרים נוספים בזמן אחרון כמו זה של פבריציו פיורה מהמצפה האסטרונומי של רומא, וצוותו. תוצאות מחקריהם יויעפו במאמר ב-1 בינואר 2008 בכתב העת אסטרופיסיקל ג'ורנל.