בלתי נתפס: מחקר חדש מגלה כמה חורים שחורים יש ביקום

"זהו אחד מהחישובים הראשונים והחזקים ביותר של פונקציית מסת החור השחור הכוכבי לאורך ההיסטוריה הקוסמית", אמר מוביל המחקר. כמו כן, תצפיות ביקום הרחוק חשפו חורים שחורים סופר-מאסיביים בזמן מוקדם מאוד לאחר המפץ הגדול

20/01/2022
הדמיה של חור שחור(צילום: רויטרס)

מחקר חדש הצליח למצוא את התשובה לכמות החורים השחורים שקיימת בגלקסיה. לפי המחקר, שפורסם בכתב העת The Astrophysical Journal, מספר החורים השחורים הוא 40 קווינטיליון (!), או במילים אחרות - ישנם 40,000,000,000,000,000,000 חורים שחורים, המהווים בערך 1 אחוז מכל היקום הנצפה.

"האופי החדשני של המחקר כלל מודל מפורט של אבולוציה כוכבית ובינארית יחד עם חישובים מתקדמים להיווצרות כוכבים והעשרת מתכות בגלקסיות בודדות", כך מסביר האסטרופיזיקאי אלכס סיציליה מבית הספר הבינלאומי ללימודים מתקדמים (SISSA) באיטליה, שהצוות שלו ערך את המחקר. "זהו אחד מהחישובים הראשונים והחזקים ביותר של פונקציית מסת החור השחור הכוכבי לאורך ההיסטוריה הקוסמית".

חורים שחורים אלו למעשה גרמי שמיים עם שדה כבידה חזק כל כך, שקרינה ועצמים הקרובים אליהם אינם יכולים להימלט מפניהם והם מיד נבלעים בתוך מרכז החור השחור. גדול הפיזיקאים אלברט איינשטיין קבע בתורת היחסות הכללית שלו, ששדה כבידה חזק כל כך כמו החור השחור, עשוי לגרום להאטה של הזמן. הדבר הוביל לגיבוש תיאוריות על מסע בזמן דרך החורים השחורים. כך או כך, חורים שחורים מעוררים הרבה מאוד סימני שאלה, ואם נוכל להבין כמה חורים שחורים ישנם, נוכל אולי לנסות ולענות על כמה מהשאלות.

עוד בוואלה!

כיצד מתמודדים עם אסתמה?

בשיתוף zap doctors
תיעוד אמיתי של חור שחור(צילום: GettyImages)

אחת הגישות לחישוב כמות החורים השחורים היא באמצעות בחינה היסטורית של כוכבים מסיביים ביקום. בהתאם לכך, נוכל לחשב את מספר החורים השחורים שאמורים להיות בכל נפח נתון של שטח. כך ניתן לחזות את הצמיחה וההתפתחות של חורים שחורים סופר-מאסיביים פי מיליוני או מיליארדי ממסת השמש, המהווים את ליבות הגלקסיות.

סיציליה ועמיתיו נקטו בגישה חישובית. הם כללו בחישוב שלהם רק חורים שחורים שנוצרים באמצעות התפתחות של כוכבים בודדים או בינאריים. הם לקחו בחשבון את תפקידם של מיזוג חורים שחורים, שניתן להעריך את מספרם על סמך נתוני גלי כבידה, ושמייצרים חורים שחורים בעלי מסה מעט גבוהה יותר.

זה איפשר להם לחשב את שיעור הילודה של חורים שחורים שיש להם מסה כוכבית בין חמישה ל-160 פעמים מסה של השמש לאורך חיי היקום. שיעור הילודה הזה מצביע על כך שצריכים להיות בערך 40 קווינטיליון חורים שחורים במסה כוכבית הפזורים ברחבי היקום הנצפה כיום, כאשר החורים השחורים המסיביים ביותר במסת הכוכבים נוצרים על ידי מיזוג חורים שחורים בינאריים בצבירי כוכבים.

הצוות השווה את התוצאות שלהם מול נתוני גלי הכבידה, ומצא שההערכה שלהם לגבי קצב מיזוג החורים השחורים תואמת היטב את הנתונים התצפיתיים. על ידי חישוב שיעור הילודה לאורך זמן, החוקרים הצליחו גם לגזור אומדן למספר החורים השחורים בעלי מסה כוכבית ביקום המוקדם. זה מעניין מאוד, שכן תצפיות ביקום הרחוק חשפו חורים שחורים סופר-מאסיביים בזמן מוקדם מאוד לאחר המפץ הגדול.

"העבודה שלנו מספקת תיאוריה איתנה ליצירת זרעים קלים עבור חורים שחורים (סופר) מסיביים, ויכולה להוות נקודת מוצא לחקור את מקורם של 'זרעים כבדים', שבהם נעסוק במחקר הקרוב." כך אומר האסטרופיזיקאי לומן בוקו מ-SISSA.

טרם התפרסמו תגובות

הוסף תגובה חדשה

+
בשליחת תגובה אני מסכים/ה
    walla_ssr_page_has_been_loaded_successfully