זה מאושר! חורים שחורים אכן מגיעים במידות בינוניות

חור שחור בינוני M82 X-1

תמונה של הגלקסיה מסייה 82 אוספת נתונים ממרכז מצפה הרנטגן צ'אנדרה של נאס'א, טלסקופ החלל האבל וטלסקופ החלל שפיצר. החור השחור במסה בינונית M82 X-1 הוא האובייקט הבהיר ביותר בתבנית, בערך בשעה 2 סמוך למרכז הגלקסיה. (אשראי תמונה: NASA / H. Feng et al.)



חורים שחורים אכן מגיעים בשלושה גדלים: קטנים, בינוניים וגדולים במיוחד, עולה ממחקר חדש.



אסטרונומים חקרו חורים שחורים רבים בכל גודל קיצוני-חורים שחורים 'מסה כוכבית', שהם כבדים ככמה עשרות פעמים כמו השמש, וחורים שחורים על-מסיביים, שיכולים להכיל מיליוני או מיליארדי ממות השמש אורבים בלב רוב הגלקסיות, אם לא בכולן.

חוקרים הבחינו ברמזים על חורים שחורים בגודל בינוני נדיר בהרבה, המחזיקים בין 100 לכמה מאות אלפי מסות שמש. אבל קשה לשקול את האובייקטים האלה באופן סופי - עד כדי כך קשה שקיומם היה נושא לוויכוח. [ תמונות: חורים שחורים של היקום ]



חורים שחורים הם אזורים מוזרים שבהם כוח הכבידה חזק מספיק כדי לכופף אור, לעוות את המרחב ולעוות את הזמן. [ראה כיצד חורים שחורים פועלים באינפוגרפיקה זו של demokratija.eu.]

חורים שחורים הם אזורים מוזרים שבהם כוח הכבידה חזק מספיק כדי לכופף אור, לעוות את המרחב ולעוות את הזמן. [ראה כיצד חורים שחורים פועלים באינפוגרפיקה זו של demokratija.eu.](אשראי תמונה: קארל טייט, תורם demokratija.eu)

אבל עכשיו אפשר להרים את הדיון הזה, אומר צוות מחקר שמדד את מסת החור השחור בינוני בדיוק חסר תקדים. חור שחור בגלקסיה M82 הסמוכה שוקל 428 מסות שמש, לתת או לקחת מאה שמשות בערך, כך מדווחים היום (17 באוגוסט) בכתב העת Nature.



'אובייקטים בטווח זה הם הפחות צפויים מכל החורים השחורים', כתב מחבר המחקר ריצ'רד מושוצקי, פרופסור לאסטרונומיה באוניברסיטת מרילנד, אמר בהצהרה . 'אסטרונומים שאלו:' האם האובייקטים האלה קיימים, או שהם אינם קיימים? מה הנכסים שלהם? ' עד עכשיו לא היו לנו הנתונים לענות על שאלות אלה״.

דפוסים באור

חורים שחורים בולעים כל דבר שמתקרב מדי, כולל אור. אבל זה לא אומר שאסטרונומים לא יכולים לראות אותם; אור בהיר של רנטגן זורם מדיסק החומרים החמים המסתובבים לפה של חור שחור.

לפני כ -15 שנה, חללית מצפה הכוכבים צ'נדרה של נאס'א הבחינה בפליטות כאלה המגיעות ממקור בגלקסיה M82, המרוחקת כ -12 מיליון שנות אור מכדור הארץ. במשך זמן רב חשדו מושוצקי וכמה מדענים אחרים כי החפץ, הנקרא M82 X-1, הוא חור שחור בגודל בינוני. אבל החשדות האלה היו קשים לאשר.



'מסיבות שקשה מאוד להבין אותן, אובייקטים אלה התנגדו לטכניקות מדידה סטנדרטיות', אמר מושוצקי.

במחקר החדש, צוות בראשות הדוקטורנט מאוניברסיטת מרילנד Dheeraj Pasham בחן מקרוב את M82 X-1. הם בחנו תצפיות שנערכו בשנים 2004 עד 2010 על ידי לוויין רוסי רנטגן טיימינג אקספלורר (RXTE) של נאס'א, שהפסיק את פעילותו בשנת 2012.

נתוני RXTE חשפו זוג תנודות שחוזרות על עצמן בפליטות הרנטגן של M82 X-1. תנודות אלה התרחשו 5.1 פעמים בשנייה ו -3.3 פעמים בשנייה, בהתאמה - יחס של שלוש לשתיים. עובדה זו אפשרה לצוות לקבוע את מסת החור השחור.

'בעיקרו של דבר, התדירות של תנודות יחסי 3: 2 אלה הופכת את היקף ההפוך למסת החור השחור', אמר פשאם ל- demokratija.eu באמצעות דוא'ל. 'במילים פשוטות, אם החור השחור קטן, תקופות המסלול במסלול המעגלי הפנימי קצרות יותר, אך אם החור השחור גדול, תקופות המסלול ארוכות יותר (תדרים קטנים יותר).'

החוקרים חישבו את מסתו של M82 X-1 ב -428 שמשות, פלוס מינוס 105 מסות שמש.

'לדעתנו, וכפי שנראה ששופטי העיתון מסכימים, זוהי מדידת המסה המדויקת ביותר של חור שחור במסה בינונית עד כה', אמר פשאם.

למידה על צמיחת חורים שחורים

אישור קיומם של חורים שחורים ביניים יכול לסייע לחוקרים להבין טוב יותר את המפלצות העל -מסיביות שבליבות הגלקסיות.

ככל הנראה נוצרו דבורים כאלה בימיו הראשונים של היקום, רק כמה מאות מיליוני שנים לאחר המפץ הגדול. הם לא יכלו להיות כל כך גדולים כל כך מהר אם ה'זרעים 'שלהם היו חורים שחורים במסת כוכבים (הנובעים מהתמוטטות כוכבי ענק), אמר פשאם.

'לכן תיאוריות רבות העלו כי החורים השחורים הראשונים הללו היו צריכים להיות פי 100-1,000 פעמים מהשמש שלנו', אמר. 'אבל לא היו לנו הוכחות מוצקות לחורים שחורים כאלה במסה בינונית.'

חורים שחורים במסה כוכבית כוללים לעתים קרובות גם תנודות רנטגן מזוודות המתרחשות ביחס תדר של 3: 2. לכן, התצפיות החדשות מצביעות על כך שחורים שחורים בגודל בינוני עשויים להתנהג כמו גרסאות מוקטנות של מערכות חורים שחורים במסה כוכבית, הוסיף פשאם.

המחקר מפורט במהדורת ה -17 באוגוסט של כתב העת טֶבַע .

עקוב אחר מייק וול בטוויטר @michaeldwall ו Google+ . עקוב אחרינו @Spacedotcom , פייסבוק אוֹ Google+ . פורסם במקור ב- demokratija.eu .