האם חור שחור מת אי פעם?

מה שאנחנו יודעים על מחזור החיים המסתורי של חור שחור.

האסטרונום מיסטי בנץ היה רוצה שתדעי כי חורים שחורים לא יונקים. “הם לא שואבי אבק קוסמיים שמסתובבים ומוצצים הכל”, היא אומרת. “הם פשוט משתמשים בכוח המשיכה באותו האופן שבו כל דבר אחר עושה.”
במקום קש שתייה קוסמי, חור שחור הוא מקום ביקום כה מסיבי וצפוף עד שכל מה שנתפס במשיכת הכבידה המשמעותית שלו אינו מסוגל לברוח.
חורים שחורים היו בחדשות רבות בזמן האחרון, החל מהנחיל שנמצא בסמוך לחור השחור העל-מסיבי במרכז הגלקסיה שלנו, ועד לחור השחור הצומח במהירות ביותר שנצפה אי פעם, ושולש את המקבילה למסת השמש שלנו כל יומיים. , לחור השחור הרחוק ביותר שאי פעם התגלה, המתוארך בשחר היקום. מראשיתם ועד פטירתם הפוטנציאלית בהמשך הדרך, חורים שחורים הם חלק מרתק מהיקום שלנו. להלן סיפורם כפי שאנו מבינים אותו כעת, מההתחלה ועד הסוף.

לידה
חור שחור המוני בכוכב מתחיל את חייו במוות. הוא נולד כאשר כוכב לפחות פי 10 מסיבי יותר מהשמש שלנו אזל דלק, לאחר שכבר התמזג מימן להליום, והליום לאלמנטים אחרים, מפחמן וחמצן עד הברזל בעומק ליבת הכוכב. עם לב מתכת כבדי משקל לא נותר לו שום קשר לאיחוד. זה הגיע לסוף תוחלת החיים שלו, והוא מתפוצץ, ושולח את השכבות החיצוניות בפרץ אלים כשהליבה קורסת על עצמה.
“אם יש שם מספיק מסה – פי שלושה ממסת השמש במרכז הכוכב – זה יתמוטט לחור שחור. אנו מכנים אותם חורים שחורים במסה כוכבים מכיוון שיש להם מסה הדומה לכוכב, “אומר בנץ, אסטרונום מאוניברסיטת ג’ורג’יה.
קשר זה בין לידתו של חור שחור לבין מות הכוכב שייצר אותו הוא התרחשות שכיחה למדי ברחבי היקום. כוכבים וחורים שחורים שזורים זה בזה, במיוחד באזורים ביקום שבהם היווצרות הכוכבים נרתעת במהירות גבוהה.
“זה באמת נפוץ למצוא כוכבים מתים שבהם הכוכבים החדשים נוצרים, מכיוון שהמאסיביים ביותר לא חיים הרבה זמן. הם הלכו מייד “, אומר בנץ. “חייו של כוכב תלוי במסה שלו. הכוכבים המסיביים ביותר חיים חיים קצרים בהרבה מכיוון שהם פשוט שורפים את הדלק שלהם מהר מאוד. “
במה שבנץ מכנה ‘תוכנית מחזור ענק’, יצירת חורים שחורים יכולה למעשה להצית גם היווצרותם של כוכבים חדשים. כאשר נוצרת קבוצה של כוכבים חדשים, המסיביים שבהם מתים מהר מאוד ומתפוצצים בסוף חייהם הקצרים. “גלי ההלם האלה דוחסים יותר גז ואבק בכדי לגרום ליותר כוכבים להתחיל להיווצר. ואז המסיבית ביותר מבין אלה תחיה חיים קצרים ותתפוצץ, שתשלח גלי הלם חדשים ותתחיל להרכיב כוכבים נוספים. זו תגובת השרשרת הזו של מותם של כוכבים הגורמת לידות של כוכבים חדשים לגמרי “, אומר בנץ.
אך חורים שחורים במסת הכוכבים הם רק חלק קטן מהתמונה. הרבה יותר מוזרים הם חורים שחורים סופר-מסיביים, חיות ענק שמקורותיה מעורפלים בהרבה. הם נצפו במרכז הגלקסיות, כולל שלנו, ונראה שיש להם דרך שונה מעט בהשוואה לארצם הקטן יותר.

.
לידה
חור שחור המוני בכוכב מתחיל את חייו במוות. הוא נולד כאשר כוכב לפחות פי 10 מסיבי יותר מהשמש שלנו אזל דלק, לאחר שכבר התמזג מימן להליום, והליום לאלמנטים אחרים, מפחמן וחמצן עד הברזל בעומק ליבת הכוכב. עם לב מתכת כבדי משקל לא נותר לו שום קשר לאיחוד. זה הגיע לסוף תוחלת החיים שלו, והוא מתפוצץ, ושולח את השכבות החיצוניות בפרץ אלים כשהליבה קורסת על עצמה.
“אם יש שם מספיק מסה – פי שלושה ממסת השמש במרכז הכוכב – זה יתמוטט לחור שחור. אנו מכנים אותם חורים שחורים במסה כוכבים מכיוון שיש להם מסה הדומה לכוכב, “אומר בנץ, אסטרונום מאוניברסיטת ג’ורג’יה.
קשר זה בין לידתו של חור שחור לבין מות הכוכב שייצר אותו הוא התרחשות שכיחה למדי ברחבי היקום. כוכבים וחורים שחורים שזורים זה בזה, במיוחד באזורים ביקום שבהם היווצרות הכוכבים נרתעת במהירות גבוהה.
“זה באמת נפוץ למצוא כוכבים מתים שבהם הכוכבים החדשים נוצרים, מכיוון שהמאסיביים ביותר לא חיים הרבה זמן. הם הלכו מייד “, אומר בנץ. “חייו של כוכב תלוי במסה שלו. הכוכבים המסיביים ביותר חיים חיים קצרים בהרבה מכיוון שהם פשוט שורפים את הדלק שלהם מהר מאוד. “
במה שבנץ מכנה ‘תוכנית מחזור ענק’, יצירת חורים שחורים יכולה למעשה להצית גם היווצרותם של כוכבים חדשים. כאשר נוצרת קבוצה של כוכבים חדשים, המסיביים שבהם מתים מהר מאוד ומתפוצצים בסוף חייהם הקצרים. “גלי ההלם האלה דוחסים יותר גז ואבק בכדי לגרום ליותר כוכבים להתחיל להיווצר. ואז המסיבית ביותר מבין אלה תחיה חיים קצרים ותתפוצץ, שתשלח גלי הלם חדשים ותתחיל להרכיב כוכבים נוספים. זו תגובת השרשרת הזו של מותם של כוכבים הגורמת לידות של כוכבים חדשים לגמרי “, אומר בנץ.
אך חורים שחורים במסת הכוכבים הם רק חלק קטן מהתמונה. הרבה יותר מוזרים הם חורים שחורים סופר-מסיביים, חיות ענק שמקורותיה מעורפלים בהרבה. הם נצפו במרכז הגלקסיות, כולל שלנו, ונראה שיש להם דרך שונה מעט בהשוואה לארצם הקטן יותר.

.
קשר זה בין לידתו של חור שחור לבין מות הכוכב שייצר אותו הוא התרחשות שכיחה למדי ברחבי היקום. כוכבים וחורים שחורים שזורים זה בזה, במיוחד באזורים ביקום שבהם היווצרות הכוכבים נרתעת במהירות גבוהה.
“זה באמת נפוץ למצוא כוכבים מתים שבהם הכוכבים החדשים נוצרים, מכיוון שהמאסיביים ביותר לא חיים הרבה זמן. הם הלכו מייד “, אומר בנץ. “חייו של כוכב תלוי במסה שלו. הכוכבים המסיביים ביותר חיים חיים קצרים בהרבה מכיוון שהם פשוט שורפים את הדלק שלהם מהר מאוד. “
במה שבנץ מכנה ‘תוכנית מחזור ענק’, יצירת חורים שחורים יכולה למעשה להצית גם היווצרותם של כוכבים חדשים. כאשר נוצרת קבוצה של כוכבים חדשים, המסיביים שבהם מתים מהר מאוד ומתפוצצים בסוף חייהם הקצרים. “גלי ההלם האלה דוחסים יותר גז ואבק בכדי לגרום ליותר כוכבים להתחיל להיווצר. ואז המסיבית ביותר מבין אלה תחיה חיים קצרים ותתפוצץ, שתשלח גלי הלם חדשים ותתחיל להרכיב כוכבים נוספים. זו תגובת השרשרת הזו של מותם של כוכבים הגורמת לידות של כוכבים חדשים לגמרי “, אומר בנץ.
אך חורים שחורים במסת הכוכבים הם רק חלק קטן מהתמונה. הרבה יותר מוזרים הם חורים שחורים סופר-מסיביים, חיות ענק שמקורותיה מעורפלים בהרבה. הם נצפו במרכז הגלקסיות, כולל שלנו, ונראה שיש להם דרך שונה מעט בהשוואה לארצם הקטן יותר.

“חור שחור סופר-מסיבי כפי שאנו רואים אותו עכשיו יש מסה של מיליון או מיליארד מכמות השמש. אבל זה לא התחיל ככה, זה התחיל להיות קטן יותר. אז השאלה היא, איך הם התגבשו ואיך הם הגדילו את זה? “ג’יליאן בלובארי, אסטרופיזיקאי תיאורטי ממכללת קהילה קווינסבורו אומר.
אסטרונומים יודעים שחורים שחורים סופר-מסיביים נהיו גדולים מאוד, מהר מאוד, והופיעו לפני כ 13 מיליארד שנה. באותה נקודה, אומר בלובארי, “אנו כבר רואים שיש חורים שחורים שיש פי מיליארד ממסת השמש. אנחנו יודעים שהם היו קיימים ממש מוקדם ביקום, וזה מוזר כי יש את כל המסה הזו בחלל מאוד קטן, ואנחנו רוצים לדעת איך זה הגיע לשם. “
“זה קצת תרנגולת או סוג של ביצה”, אומר בנץ. “ביקום הקדום מאוד יתכן ויצרנו חורים שחורים ממש מהתמוטטות ישירה של אזורים צפופים מדי. אולי החומר התחיל להתמוטט בכבידה ואז המשיך להתמוטט עד החור השחור ולא יצרו כוכבים או משהו. “
האפשרות האחרת היא שאולי חורים שחורים סופר-מאסיביים התחילו את דרכם בגלקסיות המוקדמות, כאשר חורים שחורים קטנים יותר נוצרו והתלכדו במרכז גלקסיות התינוקות.
מקדימי החורים השחורים העל-מסיביים המוקדמים הללו היו ככל הנראה בגודל בינוני מלכתחילה, אומר בלובארי, והיה צריך להיות גדול יותר מאשר חור שחור שחור-המוני מהמם, שלא היה יכול לצמוח מספיק מהר בתקופה כה קצרה. זמן ליצור את הרגלים של היקום המוקדם שראינו.
“החור השחור העל-מסיבי צריך להתחיל איזשהו קפיצת מדרגה, הוא לא יכול להיות קטן מדי כשהוא נוצר כי אז לא יהיה לו מספיק זמן להיות ענק. אז זה צריך להיות בינוני כשהוא נוצר. “אומר בלובארי.
החוקרים עדיין מנסים להבין כיצד אותם חורים שחורים ראשונים היו נוצרים מהגז והאבק החמים של היקום המוקדם. בדרך כלל, כשחומר כזה מתמוטט יחד, הוא יוצר כוכבים. אז יתכן שהיה משהו שונה בכימיה של היקום המוקדם שעזר להדליק את החורים השחורים הראשוניים האלה.
“הגז ביקום הקדום היה כנראה רק ממימן והליום, מכיוון שאלו היו היסודות היחידים שנעשו במפץ הגדול, וכל השאר היה עשוי מכוכבים. אם אין לך עדיין כוכבים, אתה לא יכול יש לך עוד אלמנטים אחרים “, אומר בלובארי. הכימיה של היקום המוקדם, כמו גם התנועה, או חוסר התנועה של הגז יכלו לעזור להפעיל היווצרות חור שחור באותם עידנים קדומים.

Leave a Comment