אסטרונומים הצליחו לראשונה לצלם תיעוד ישיר של שני חורים שחורים ענקיים שמקיפים זה את זה - הישג שחוקרים ניסו להשיג במשך עשרות שנים. מדובר בתמונה ייחודית שנקלטה באמצעות גלי רדיו, סוג של תצפית שמודדת את הקרינה הבלתי נראית הנפלטת מהחלל ומאפשרת לראות פרטים שקרני אור רגילות אינן חושפות. בזכות הטכנולוגיה הזו, נחשף זוג חורים שחורים על-מסיביים, כל אחד מהם בעל מסה הגדולה ממיליארדי שמשות, הכלואים במעין "ריקוד קוסמי" סביב זה של זה. הם שוכנים בלב קוואזר בוהק בשם OJ287, המרוחק כ-5 מיליארד שנות אור מאיתנו בקבוצת הכוכבים סרטן. קוואזרים הם אזורים פעילים במיוחד בליבות של גלקסיות, שבהם החומר סביב חור שחור מתחמם לטמפרטורות עצומות ופולט אור חזק עד שניתן לזהותו גם ממרחקים אדירים.
לדברי החוקרים, זו ההוכחה הברורה ביותר עד כה לכך שזוגות של חורים שחורים כאלה באמת קיימים. "הקוואזר OJ287 כל כך בוהק עד שאפשר לצפות בו אפילו באמצעות טלסקופ ביתי," אמר החוקר הראשי פרופ' מאורי ולטונן מאוניברסיטת טורקו בפינלנד. עד היום הצליחו מדענים לצלם חור שחור יחיד, כמו זה שבמרכז שביל החלב או זה שבגלקסיית M87, אך מעולם לא שניים יחדיו במערכת אחת פעילה.
בעבר התקבלו רק ראיות עקיפות לקיומם של זוגות חורים שחורים - בעיקר דרך גלי כבידה, אותם עיוותים זעירים במרקם הזמן והמרחב שנוצרים כשהם מתקרבים ומתמזגים. אבל עד כה לא הצליחו הטלסקופים להבחין ביניהם בפועל, מכיוון שהיו נראים כנקודת אור אחת בלבד. הקוואזר OJ287 מוכר לאנושות כבר יותר ממאה שנה, ותמונות שמיימיות מהמאות ה-19 וה-20 כבר כללו אותו, עוד לפני שהמושג "חור שחור" בכלל הומצא. בשנת 1982 הבחין אסטרונום פיני בשם איימו סילנפאה כי הבהירות של OJ287 משתנה במחזוריות קבועה של 12 שנים - רמז לכך ששני גופים עצומים נעים שם זה סביב זה ו"ניזונים" מהחומר שסביבם.
כעת הגיע האישור הסופי: רשת של טלסקופי רדיו ברחבי העולם חוברה ללוויין הרוסי RadioAstron, שפעל בין השנים 2011 ל-2019 במסלול שהגיע כמעט עד מחצית הדרך לירח. השילוב הזה יצר מעין "טלסקופ ענק" בקנה מידה פלנטרי, בעל חדות תמונה גבוהה פי מאה אלף מטלסקופ רגיל. כשהשוו החוקרים את התמונה החדשה לחישובים תיאורטיים ישנים, הם גילו ששני החורים מופיעים בדיוק היכן שציפו להם. "החורים עצמם אינם נראים - הם שחורים לחלוטין - אבל אפשר לזהותם לפי החומר הזוהר והסילונים שהם פולטים סביבם," הסביר ולטונן.
התמונות חשפו גם את סילון החלקיקים היוצא מהחור השחור הקטן יותר, שנראה מתפתל בדומה לזרם מים מצינור גינה מסתובב. תופעה זו נגרמת כתוצאה מהתנועה המהירה של החור הקטן סביב בן זוגו הענק. לפי החוקרים, הסילון הזה "ינופף" הלוך ושוב כמו זנב קוסמי לאורך מסלול ההקפה בן 12 השנים, מה שיאפשר למדענים לעקוב בזמן אמת אחרי תנועתם של שני החורים ולהבין טוב יותר כיצד מתפתחות מערכות כאלה ביקום.
המחקר פורסם ב-9 באוקטובר בכתב העת המדעי Astrophysical Journal.