מהו חור שחור?
מלכתחילה, יש צורך לציין שחורים שחורים נחקרו בצורה גרועה ביותר ולרוב ברמה תיאורטית. עד 2019, לאנושות היה רק ידע תיאורטי. עם זאת, ב-10 באפריל של אותה שנה, מדענים הצליחו להשיג את תצלום הרנטגן הראשון של חור שחור סופר מסיבי במרכזה של גלקסיית מסייר 87 (M87).
מהו חור שחור
בקיצור, חור שחור הוא הכבד ביותר ובו בזמן הקטן מכל העצמים האפשריים ביקום.
חור שחור הוא עצם בחלל החיצון שבו נדחסת כמות עצומה של חומר. כדי להבין בערך את קנה המידה של הדחיסה - דמיינו כוכב שגדול פי 10 - 100 - פי 1,000,000 מהשמש, ודחוס לכדור בקוטר של אזור קייב. כתוצאה מצפיפות מדהימה, נוצר שדה כבידה חזק, שאפילו אור לא יכול לברוח ממנו.
למה קוראים לחורים שחורים ככה?
נכון לעכשיו, ידוע שלחורים שחורים יש כוח משיכה בלתי נתפס, חזק עד כדי כך שאפילו חלקיקים זעירים כמו פוטונים (חלקיקי אור גלויים) לא יכול להתגבר על הכוח שלה משיכה, והם, לרגע, נעים במהירות האור. דווקא בשל העובדה שהאור אינו מוחזר (ליתר דיוק, אינו יכול להתגבר על כוח הכבידה) מפני השטח, כלפי חוץ נותרו "חורים שחורים" אזורים כהים עבור כל מכשירי התצפית הקיימים, בעוד האמור לעיל אינו אומר כלל ש פני השטח של חור שחור הם שחורים, רק מבחוץ אי אפשר לראות, פרדוקס, ורחוק מלהיות היחיד!
אזור החלל סביב חור שחור, שמעבר לו החומר וכל חלקיקי, כולל קוואנטות אור, אינם יכולים לפרוץ דרך (לחזור), נקרא. בהיותו מתחת לאופק האירועים, כל חפץ, גוף, חלקיק יזוז, יתקיים רק בתוך החור השחור ולא יוכל לברוח אל מחוץ לאופק האירועים. צופה חיצוני שנמצא מחוץ לאופק האירועים אינו יכול לצפות במתרחש בפנים.
עם אופק אירועים זה לא בסדר פשוט, הודות להשפעות קוונטיות, הוא מקרין אנרגיה (זרם של חלקיקים חמים) ליקום. השפעה זו ידועה כקרינת הוקינג, ובשל כך, תיאורטית, חור שחור יכול להפסיק להתקיים (הוא מתאדה בהדרגה אנרגיה מקרינה) ולהפוך לכוכב נכחד. הצהרה זו נכונה בתוך פיזיקת הקוונטים, שבה החומר יכול לנוע על ידי מנהור, התגברות על מכשולים שלא ניתן להתגבר עליהם בתנאים רגילים.
לא ידוע בוודאות מה קורה לחומר כאשר כוחות הכבידה של חור שחור מושכים אותו והוא עובר את אופק האירועים.מנקודת מבט תיאורטית, סביר להניח שהגוף/חומר לאחר מעבר אופק האירועים נופל לתוך מה שנקרא סינגולריות, ולפני כן הוא מושמד עקב כוחות כבידה.
סינגולריות כבידה היא נקודה במרחב-זמן שבה סביר להניח שחוקי הפיזיקה המוכרים לנו לא פועלים או פועלים אחרת. לדוגמה, כמויות המתארות את כוח המשיכה בתנאים רגילים, בתנאי סינגולריות, יכולות להיות אינסופיות או בלתי מוגבלות.
מדוע יש זוהר סביב החור השחור בתמונה?
צפה בסרטון זה ביוטיוב
על טבעות הצבירה של חור שחור
הזוהר סביב חור שחור אינו פוטושופ או אפקטים מיוחדים למחשב. מכוח חוקי המשיכה, חורים שחורים מושכים לעצמם כל מה שנופל לאזור הפעולה של כוח המשיכה שלו. זה יכול להיות גז, אבק וחומר אחר. במקרה זה, החומר, הנופל תחת משיכה של חור שחור, אינו נופל מיד על פני השטח שלו, אלא מתחיל להסתובב במסלול מעגלי. במהלך הסיבוב, הוא מתחמם בגלל המהירות והחיכוך העצומים, ופולט קרני רנטגן, קרינה. הסיבוב הנראה של חומר זוהר נקרא דיסק הצבירה, ודווקא זה מוצג בתצלום החור השחור בתחילת המאמר.
אילו עוד דרכים יש לזהות חורים שחורים?
טלסקופים שחוקרים חורים שחורים מסתכלים על הסביבה שלהם, שבה החומר קרוב מאוד לאופק האירועים. החומר מחומם למיליוני מעלות וזוהר בקרני רנטגן. כוח המשיכה העצום של חורים שחורים מעוות גם את החלל עצמו, כך שניתן לראות את השפעת כוח המשיכה הבלתי נראה על כוכבים וחפצים אחרים.