צוות חוקרים בינלאומי, שבו היו שותפים חוקרים מאוניברסיטת תל אביב בראשות חתן פרס ישראל פרופ' צבי מזא"ה, גילה כוכב החג סביב חור שחור הכבד פי 33 ממסת השמש, במרחק 1,500 שנות אור מכדור הארץ. החור השחור, שהתגלה תוך שימוש בנתוני החללית האירופאית Gaia, כבד יותר מפי שלושה מהחורים השחורים הידועים בגלקסיה שלנו. כך עולה ממאמר המתפרסם הבוקר (יום ג') בכתב העת Astronomy and Astrophysics.
החור השחור שהתגלה
(צילום: Gaia Bh3)
החללית גאיה (Gaia) שוגרה על ידי סוכנות החלל האירופית ב-2013, ומאז היא מודדת באופן קבוע את המיקום והבהירות של למעלה ממיליארד כוכבים בגלקסיה שלנו - גלקסיית שביל החלב, בדיוק חסר תקדים, השקול לקביעת מיקומו של גרגר חול בודד על הירח בדיוק של מילימטר.
ארגון של מאות מדענים ברחבי אירופה מעבד את הנתונים המגיעים מהחללית, ומנגיש אותם לשימוש הקהילה המדעית כולה. קבוצת המחקר, בהובלתו של פרופ' (אמריטוס) צבי מזא"ה, מבית הספר לפיזיקה ואסטרונומיה של אוניברסיטת תל אביב, משתתפת במחקר של כוכבים כפולים המתגלים מתוך נתוני החללית.
המדגם הגדול של הכוכבים הכפולים אמור לכלול גם מערכות שבהן חור שחור - עצם שמיימי מן הנדירים ביקום. לפי התיאוריה המקובלת, כאשר מסתיים חומר הדלק של הבעירה הגרעינית המתרחשת בליבתו של כוכב, הוא קורס אל המרכז. אם הכוכב מסיבי מספיק, כל החומר שנשאר קורס לנקודה אחת בעלת צפיפות אינסופית. ניתן, אם כן, לראות את החור השחור כ"גופה" של כוכב שסיים את חייו וקרס לתוך עצמו.
האסטרופיזיקאים עדיין מתאמצים להבין את התנאים הקיצוניים המובילים לקריסת החומר אל הנקודה המרכזית, ולכן כל גילוי של חור שחור מלווה בהתרגשות עצומה של החוקרים.
לדברי החוקרים, קשה מאוד לגלות חורים שחורים, מפני שהאור איננו יכול להתגבר על כוח המשיכה החזק שבסביבת החור השחור. כאשר חור שחור כזה נמצא במערכת זוגית עם כוכב רגיל, משתמשים בתנועת הכוכב הנראה כדי למדוד את המסה של בן הזוג הבלתי נראה וכך להוכיח שזהו אכן חור שחור. ואכן, בשנים האחרונות כבר התגלו על ידי החללית גאיה שני חורים שחורים.
מתוך ציפייה כי הנתונים הממשיכים להיאסף על ידי החללית יביאו לגילויים של חורים שחורים נוספים, הקים פרופ' מזא"ה יחד עם פרופ' לורן אייר מג'נבה צוות מצומצם למציאת חורים שחורים מתוך נתוני החללית, ובו מדענים מצרפת, גרמניה, ספרד, בלגיה, פולין ושוייץ.
תוך כדי בחינת הנתונים החדשים נתקל הצוות במערכת כפולה, המכילה חור שחור מיוחד שלא נמצא עדיין כמוהו מעולם, עם מסה של 33 מסות שמש, במרחק של כ-1,500 שנות אור מאיתנו. החור השחור החדש כבד פי שלושה ויותר מן החורים השחורים הידועים בגלקסיית שביל החלב.
המערכת הכפולה, שקיבלה את השם Gaia BH3, מכילה כוכב רגיל שנוצר כנראה לפני יותר מ-10 מיליארד שנה, כאשר הגלקסיה שלנו עדיין הייתה צעירה מאוד. הכוכב מקיף את החור השחור במחזוריות של 11 שנה.
פרופ' צבי מזא"הצילום: אוניברסיטת תל אביבלפי הצעתו של פרופ' מזא"ה, הוחלט לפרסם את הגילוי המדהים כבר עכשיו ולא לחכות עד לפרסום מסודר של כל המערכות שהתגלו. צוות המדענים, ובתוכם חוקרים מאוניברסיטת תל אביב - פרופ' שי צוקר, ראש בית הספר לסביבה ולמדעי כדור הארץ ע"ש פורטר, ד"ר שמחון פייגלר, ד"ר סהר שחף (כעת במכון וויצמן), ד"ר דולב בשי (כעת באוניברסיטת קיימברידג'), אברהם ביננפלד (תלמיד מחקר) ועודד אורנשטיין (תלמיד שנה ב' לתואר ראשון), חתום על המאמר המדעי המתפרסם הבוקר.
פרופ' צבי מזא"ה אמר: "זהו גילוי מרגש של החור השחור הכבד ביותר במערכת כפולה הידועה כיום בגלקסיה. עברו כ-30 שנה מאז ההשערה על קיומו של חור שחור ועד הגילוי של החור השחור הראשון, ועוד יותר מ-50 שנה עד שזכינו לגלות את Gaia BH3 – מערכת כפולה במחזור הארוך ביותר הידוע כיום. מפליא כיצד האדם מצליח לצלוח את המרחבים העצומים של היקום ולגלות אובייקטים מסתוריים שכאלה. אני משוכנע שהגילוי יביא לחשיבה מחודשת על הימצאותם ושכיחותם של החורים השחורים המשייטים להם במרחבי הגלקסיה שלנו".
