הרגע קיבלנו תמונות חדשות חסרות תקדים של חור שחור סופר מסיבי M87*

טלסקופים מכל העולם חברו לצילום תמונות חסרות תקדים של סופר מסיבי חור שחור M87* כשהוא מפוצץ חומר לחלל ב-99 אחוז ממהירות האור.

זהו אותו חור שחור מפורסם שנלכד על ידי טלסקופ אופק האירועים ונחשף בשנת 2019.

השחרור הראשון הזה היה הישג מרהיב. זה לקח שנים רבות של עבודה, ומערך של טלסקופי רדיו שהשתרע על פני כל הגלובוס, בשילוב התצפיות שלהם כדי לדמיין אזור בחלל לא גדול בהרבה ממערכת השמש ממרחק של 55 מיליון שנות אור.

כעת צוות מדענים הוסיף נתונים מטלסקופים נוספים על פני אורכי גל מרובים של אור, שכל אחד מהם חושף מאפיינים שונים של החור השחור M87* ושל סילון הפלזמה הרלטיביסטי שהוא מפיץ לחלל.

'ידענו שהתמונה הישירה הראשונה של חור שחור תהיה פורצת דרך', אמר האסטרונום קזוהירו האדה של המצפה האסטרונומי הלאומי של יפן.

'אבל כדי להפיק את המרב מהתמונה המדהימה הזו, אנחנו צריכים לדעת כל מה שאנחנו יכולים על התנהגות החור השחור באותו זמן על ידי התבוננות על כל הספקטרום האלקטרומגנטי.'

יש הרבה יותר בחור שחור ממה שאנו רואים בתמונה המוגדלת שאנו רואים של הצל וההילה של M87* למעלה. החור השחור הסופר-מאסיבי פעיל, שולף חומר מהדיסק החם של אבק וגז שסביבו, מה שאומר שכמה דברים די מורכבים יכולים לקרות.

אחד מהם הוא פליטת סילונים רלטיביסטיים המשוגרים מעמודי החור השחור.

שום דבר שאנחנו יכולים לזהות כרגע לא יכול לברוח מחור שחור ברגע שהוא עבר את סף הקרבה הקריטי, אבל לא כל החומר בדיסק ההצטברות שמתערבל לתוך חור שחור פעיל מסתיים בהכרח מעבר לאופק האירועים. חלק קטן ממנו מועבר איכשהו מהאזור הפנימי של דיסק ההצטברות אל הקטבים, שם הוא מופץ לחלל בצורה של סילוני פלזמה מיוננת, במהירויות של אחוז משמעותי ממהירות האור.

אסטרונומים חושבים שהשדה המגנטי של החור השחור ממלא תפקיד בתהליך זה. קווי השדה המגנטי, לפי תיאוריה זו, פועלים כסינכרוטרון המאיץ חומר לפני שיגורו במהירות עצומה.

במקרה של M87*, זהו99 אחוז ממהירות האור- בערך כמו שסילונים רלטיביסטיים יכולים להגיע - והסילון שאנו יכולים לראות משתרע כ-5,000 שנות אור לחלל. האור שהוא פולט משתרע על כל הספקטרום האלקטרומגנטי, מהקטן ועד האנרגטי ביותר, ולכן התבוננות בו ברצועת אורך גל אחת בלבד משמעה החמצת מידע על האנרגיה של המבנה.

אז, הצוות הוסיף נתונים מטלסקופים שצופים בסילונים באורכי גל מרובים, כולל טלסקופ החלל האבל לאור אופטי; מצפה רנטגן צ'אנדרה וטלסקופ סוויפט-רנטגן; טלסקופ החלל NuSTAR לקרני רנטגן באנרגיה גבוהה; מצפה הכוכבים Neil Gehrels Swift עבור אולטרה סגול ואופטי; ו-HESS, MAGIC, VERITAS וה-Fermi-Large Area Telescope לקרינת גמא.

M87 במספר אורכי גל. לִרְאוֹת רזולוציה גבוהה כאן.

למעלה: לחץ כאן עבור כיתוב מלא, קרדיט וגרסת ברזולוציה גבוהה.

המטרה העיקרית של זה, אמרו החוקרים, היא לייצר ולשחרר מערך נתונים מדור קודם שאסטרונומים יוכלו להשתמש בו במשך שנים רבות כדי לחקור את M87* והמטוס שלו, כדי לנסות להשיג תובנה נוספת לגבי התופעה הזו וכיצד היא מתרחשת.

'הבנת תאוצת החלקיקים היא באמת מרכזית להבנתנו את תמונת ה-EHT וגם את הסילונים, בכל ה'צבעים' שלהם,' אמרה האסטרופיזיקאית סרה מרקוף של אוניברסיטת אמסטרדם בהולנד.

'הסילונים האלה מצליחים להעביר אנרגיה המשתחררת מהחור השחור החוצה לקשקשים גדולים יותר מהגלקסיה המארחת, כמו כבל חשמל ענק. התוצאות שלנו יעזרו לנו לחשב את כמות הכוח הנישאת, ואת ההשפעה שיש לסילוני החור השחור על הסביבה שלו״.

הניתוח הראשון של הצוות של הנתונים שלהם מעניין. זה מראה שבזמן תצפיות טלסקופ אופק האירועים באפריל 2017, האזור סביבו היה הכי עמום שראינו אותו אי פעם. בניגוד להפיכת הצל של החור השחור לקשה יותר לצלם, זה למעשה הקל על הדברים, מכיוון שמשמעות הדבר היא ש-M87* היה הדבר הבהיר ביותר בסביבתו המיידית, שאינו מוסתר על ידי בוהק.

הם גם מצאו שקרינת גמא - שניתן לייצר על ידי אינטראקציה עםקרניים קוסמיות, שמקורו אינו ידוע כרגע - לא הגיח קרוב לאופק האירועים של החור השחור בזמן התצפיות הללו, אלא איפשהו רחוק יותר.

היכן בדיוק הוא עדיין קצת בעייתי, אבל זה היופי בעבודה הזו - זה משהו שמדענים יבנו עליו במשך זמן רב, במיוחד כאשר טלסקופ אופק האירועים ממשיך לפעול. היא עורכת ריצת תצפית ממש עכשיו, בזמן כתיבת שורות אלה, והנתונים האלה יתנו למדענים הרבה מה להרהר.

'עם פרסום הנתונים הללו, בשילוב עם חידוש התצפית ושיפור ה-EHT, אנו יודעים שתוצאות חדשות ומרגשות רבות נמצאות באופק', האסטרופיזיקאי מיסלב באלוקוביץ' מאוניברסיטת ייל. אמר .

התוצאות פורסמו ב מכתבי ה-astrophysical Journal .