(Sloan Digital Sky Survey) אנחנו נוטים לחשוב על סופר מסיבי חורים שחורים כדברים נייחים יחסית - יושבים שם דופקים באמצע גלקסיה בזמן שכל השאר מסתחרר סביבה.
אבל זה לא תמיד המקרה, ועכשיו לאסטרונומים יש את ההוכחות הטובות ביותר עד כה לסופר מסיבי חור שחור זה לא רק נע דרך היקום, אלא מסתובב בתוך הגלקסיה שלו. יש לו נמלים במכנסיים ומכשפות בבטן, ולמרות שלא ברור למה, ההסברים האפשריים ממש מרגשים.
'אנחנו לא מצפים שרוב החורים השחורים הסופר-מאסיביים יזוזו; הם בדרך כלל מסתפקים רק לשבת,' הסביר האסטרונום דומיניק פסה של מרכז הרווארד וסמית'סוניאן לאסטרופיזיקה.
״הם פשוט כל כך כבדים שקשה להניע אותם. תחשבו כמה קשה יותר לבעוט בכדור באולינג לתנועה מאשר לבעוט בכדור כדורגל - תוך ההבנה שבמקרה הזה, 'כדור הבאולינג' הוא פי כמה מיליוני מסה של השמש שלנו. זה ידרוש בעיטה אדירה למדי״.
לתפוס חור שחור סופר-מסיבי מסיבי בזמן מעשה זה לא הישג קל. ניתן למצוא אותם רק על פני מפרצי חלל עצומים, מיליוני עד מיליארדי שנות אור; במרחקים אלה, בידוד התנועה של עצם אחד - גם אם העצם הזה הוא חור שחור סופר-מסיבי - בגלקסיה שלמה הוא אתגר.
פסה והצוות שלו חשבו שאולי יהיה להם מזל עם סוג של גרעין גלקטי שנקרא מגה-מאסר. זהו סוג של חור שחור סופר-מסיבי פעיל עם דיסקית הצטברות של גז ואבק שמושתלים עליו, ויוצרים כמויות אדירות של חום ואור.
עם מגה-מאסר, יש מרכיב נוסף לנוסחה הזו: מולקולות כמו הידרוקסיל, מים, פורמלדהיד ומתין שמגבירות את עוצמת הבהירות של הגרעין באורכי גל מיקרוגל.
באמצעות טכניקה הנקראת התערבות בסיס ארוכה מאוד, המשלבת תצפיות מרשת של אנטנות טלסקופ רדיו כדי ליצור ביעילות צלחת תצפית אחת ענקית, ניתן למדוד את המהירויות של המגה-מאזרים הללו בצורה מדויקת מאוד.
על ידי לימוד מגה-מאסי מים במיוחד, פסה ועמיתיו קיוו להיות מסוגלים לזהות חורים שחורים סופר-מסיביים הנעים במהירות שונה מהגלקסיה המקיפה אותם.
'שאלנו: האם המהירויות של החורים השחורים זהות למהירויות של הגלקסיות שבהן הם שוכנים?' הוא אמר . ״אנחנו מצפים שתהיה להם אותה מהירות. אם לא, זה מרמז שהחור השחור הופרע'.
הצוות בחן מקרוב 10 מגה-מאסרים, והשווה את נתוני מהירות החור השחור מול תצפיות על הגלקסיה כולה. אין ספק, תשעה מהם תאמו את הציפיות שלנו מחורים שחורים סופר מסיביים האורבים במרכז הגלקטי, כמו עכביש ברשת.
אחד מהם, לעומת זאת, הראה התנהגות שונה. לגלקסיה הספירלית J0437+2456, הממוקמת במרחק של כ-228 מיליון שנות אור משם, יש חור שחור סופר מסיבי בסביבות פי 3 מיליון מהמסה של השמש, שנראה היה שהוא נע במהירות שונה משמעותית משאר הגלקסיה.
על פי הניתוח של הצוות, המהירות של החור השחור העל-מאסיבי היא בסביבות 4,810 קילומטרים לשנייה (2,990 מיילים לשנייה). לעומת זאת, נראה שהמימן הנייטרלי של הגלקסיה נסוג במהירות של 4,910 קילומטרים לשנייה. על פי תצפיות על תנועות כוכבים וגז, מהירות האזור הפנימי של הגלקסיה היא 4,860 קילומטרים לשנייה.
מכיוון שכל המדידות הללו שונות זו מזו באופן די משמעותי, וכל מבנה המהירות של הגלקסיה נראה די מסובך, קשה לדעת בדיוק למה הכל מתנודד שם.
יש כמה הסברים אפשריים. ייתכן שהגלקסיה חווה מפגש מתמשך עם עצם מסיבי אחר, כמו גלקסיה אחרת. החור השחור הסופר מסיבייכול היה להתנגשעם חור שחור סופר-מסיבי נוסף, שיצר בעיטת רתיעה שדחפה את החור השחור ממקומו; הנדנוד יכול להיות הגלקסיה והחור השחור שמתיישבים בחזרה.
או שלחור השחור יכול להיות בן לוויה בינארי בלתי נראה, שני העצמים מקיפים מרכז כובד הדדי בתוך הגרעין הגלקטי.
'למרות כל ציפייה שהם באמת צריכים להיות שם בשפע, מדענים התקשו לזהות דוגמאות ברורות של חורים שחורים סופר-מאסיביים בינאריים,' אמר פסה .
'מה שיכולנו לראות בגלקסיה J0437+2456 הוא אחד החורים השחורים בזוג כזה, כשהשני נותר נסתר לתצפיות הרדיו שלנו בגלל היעדר פליטת מאסר.'
אם זו בעיטת רתיעה או בן לוויה בינארי, אלו יהיו חדשות יוצאות דופן לאסטרופיזיקה. ישנן שאלות רבות ללא מענה לגבי חורים שחורים סופר-מאסיביים, כמו איך הם הופכים כל כך גדולים, והאם קבצים בינאריים של חורים שחורים סופר-מאסיביים יכולים לסגור אתניתוח סופיתשל המרחק ביניהם. עדויות לחיבורים בינאריים ומיזוגים של חורים שחורים סופר מסיביים יוכלו לעזור לנו לענות על השאלות הללו.
אלו חדשות נהדרות גם עבורנו כאן בשביל החלב: מכיוון שאנו רחוקים כמה מיליארדי שנים ממיזוג גלקטי, יש סיכוי קטן מאוד שהחור השחור הסופר-מאסיבי שלנו, קשת A*, יפתח תאוות נדודים בקרוב.
הצוות מקווה לקחת תצפיות נוספות על הגלקסיה והגרעין המיוחד שלה כדי לנסות לצמצם את הסיבה להתנהגות המוזרה שלה.
המחקר פורסם ב כתב העת האסטרופיזי .