חורים שחורים הם מקומות בחלל שמהירות הבריחה שלהם גדולה ממהירות האור. באזורים אלה יש שדה כוח משיכה אינטנסיבי וחומר המאוחסן בחללים קטנים מאוד.
המסה המרוכזת של חור שחור יכולה להיות עד פי 20 מזו של השמש. הגודל, לעומת זאת, משתנה; יש גדולים וקטנים, ומדענים מהמרים שיש חורים שחורים בגודל של אטום.
מכיוון ששדה הכבידה שלו כה חזק, אפילו אור לא יכול להימלט. באופן זה הם בלתי נראים ולא ניתן לאמוד את הכמות הקיימת, למשל, בחלב החלב.
תמונה ראשונה של חור שחור (2019)
באפריל 2019 הציגו מדענים את התצלום הראשון של חור שחור, שנמצא במרכז הגלקסיה מסייר 87 (M87).
המסה של החור השחור הזה היא פי 6.5 מיליארד מזה של השמש ומרחקו מכדור הארץ הוא 55 מיליון שנות אור.
בתמונה אנו רואים טבעת זוהרת סביב מרכז כהה. טבעת זו היא תוצאה של אור המתכופף סביב החור השחור בשל כוח המשיכה החזק שלה.
תמונה זו הושגה באמצעות 8 טלסקופי רדיו המפוזרים על פני חלקים שונים של כדור הארץ והם חלק מפרויקט הטלסקופ אירוע אופק (EHT).
איך אפשר "לראות" חור שחור?
למרות שלא ניתן לראות אותם ישירות, התנהגות הכוכבים שמסביב מעידה על קיומו של חור שחור מכיוון שכוח המשיכה משפיע על הכוכבים והגז הקיימים בסביבה.
כוח הכבידה האינטנסיבי של חורים שחורים לוכד את הגזים שנמצאים בקרבת מקום ואת הגזים האלה כשהם נמצאים נשאבים, האנרגיה הפוטנציאלית הכבידה שלהם הופכת בהדרגה לקינטית, תרמית ו רַדִיוֹאַקטִיבִי.
המסלול המתואר על ידי הגז לעבר החור השחור מעוצב כמו ספירלה ועל הדרך נפלטים פוטונים, הנמלטים לפני שהם מגיעים לסף החור השחור.
פליטה זו יוצרת סביבו טבעת בהירה, המאפשרת תצפית עקיפה ומייצגת את החלק הגלוי של התמונה הראשונה שנתפסה של חור שחור.
סוגי חורים שחורים
חורים שחורים מסווגים ככוכבים או מסיבי. הקטנים נקראים כוכבים והגדולים ביותר נקראים סופר-מסיבי ויכולים להיות בעלי מסה של מיליון שמשות יחד.
מחקרים שערכו נאס"א (סוכנות החלל האמריקאית) מצביעים על כך שבכל גלקסיה גדולה יש חור שחור סופר-מאסיבי במרכזו.
שביל החלב הוא ביתו של חור שחור סופר-מסיבי בשם מזל קשת A, שמשקלו מוערך הוא 4 מיליון שמשות.
ההנחה היא שמאסיבי-על נוצרו בראשית היקום, בעוד כוכבים נובעים ממותו של כוכב סופרנובה.
השמש לא צריכה להפוך לחור שחור מכיוון שאין לה מספיק אנרגיה כדי לשנות את כוח המשיכה הנוכחי.
תורת החור השחור
במשך זמן רב האמינו כי מהירות האור זה היה אינסופי. עם זאת, בשנת 1676, אולה רומר גילה כי האור נע במהירות סופית.
עובדה זו הביאה את לפלס וג'ון מישל, בסוף המאה ה -18, להאמין שהם יכולים להתקיים כוכבים עם שדה כוח משיכה כה חזק עד שמהירות הבריחה הייתה גדולה יותר ממהירות ה- אוֹר.
ה תורת היחסות הגנרל של אלברט איינשטיין הציג את כוח הכבידה כתוצאה מהעיוות של זמן החלל (חלל מעוגל). זה סלל את הדרך למסגור תיאורטי של קיומם של חורים שחורים.
באותה שנה עם הצגת המחקר המפורסם על תורת היחסות הכללית, הפיזיקאי הגרמני קרל שוורצשילד מצא את הפיתרון המדויק של משוואת איינשטיין לכוכבים מסיביים וקשר את קרן שלהם פסטות. לפיכך, הוא הוכיח מתמטית את קיומם של אזורים אלה.
בתחילת שנות ה -70, סטיבן הוקינג החל לחקור על מאפייני החורים השחורים.
כתוצאה ממחקריו, הוא ניבא כי חורים שחורים פולטים קרינה שניתן לגלות באמצעות מכשירים מיוחדים. תגליתו אפשרה מחקר מפורט של חורים שחורים.
לפיכך, עם התפתחות הטלסקופים המודדים פולטרי רנטגן ממקורות כוכבים, התאפשר לצפות בעקיפין בחורים שחורים.
החור השחור של מזל קשת א
מדענים מעריכים כי לגלקסיות אליפטיות וספירליות - כמו שביל החלב - יש חור שחור מסיבי. זה המקרה של מזל קשת A, שנמצא במרחק 26,000 שנות אור מכדור הארץ.
אבק קוסמי עודף בגלקסיה מונע תצפית סביב קשת א '. שלא כמו גרמי שמים אחרים, הפולטים אור, לא ניתן לצפות בחורים שחורים בשיטות הרגילות. לפיכך, העבודה מתבצעת באמצעות גלי רדיו וצילומי רנטגן.
חור שחור ענק
החור השחור הגדול ביותר הוא פי 12 מיליון כמו השמש. התגלית, שנעשתה על ידי מדענים סינים באוניברסיטת פקין, פורסמה בשנת 2015.
חור שחור נמצא במרכז גלקסיה - ממש כמו מסיבי-על.
מדענים מעריכים כי הוא נוצר לפני 12.8 מיליארד כדור הארץ ויש לו כמות אור הגדולה פי 420 טריליון מהשמש.
מהתנגשות שני חורים שחורים ניתן היה להוכיח את קיומם של גלי כבידה.
קרא עוד על הנושא:
- תאוריית המפץ הגדול
- כוח משיכה
- מהו היקום?
- 5 תיאוריות אודות מקור היקום
