במשך זמן רב נראה כי חורים שחורים מסתוריים היו קיימים אך ורק במוחם של פיזיקאים תיאורטיים. כעת, בזכות הישגי המדע המודרני, התברר: הם באמת קיימים. ב- 14 בספטמבר 2015, גלי הכבידה נודדו לראשונה בזמן החלל בגלאי LIGO אמריקאים. ההוכחה לאדוות זמן-חלל, אותה ניבא אלברט איינשטיין (1879–1955) 100 שנה קודם לכן, היא באותו זמן הוכחה ניסיונית לקיומם הפיזי של חורים שחורים.
האות המדוד הראשון GW150914 נבע משני חורים שחורים עם מסות שמש 36 ו 29, אשר הקיפו זה את זה בצורה של מערכת כוכבים בינארית, עד שהתמזגו לבסוף לאובייקט של 62 מסות שמש.
מספר חודשים לאחר מכן, החוקרים תיעדו גלי כבידה מהמקור GW151226 ממערכת דומה. אירועים אלה זעזעו בצורה אדירה את מבנה החלל-זמן. ובאופן מרשים הם אישרו את קיומה של המפלצת הקוסמית הלא ידועה הזו.
אבל מה ידוע לאדם הפשוט על חורים שחורים? רק כמה עובדות שנלמדו פעם בשיעורי אסטרונומיה בבתי הספר. בואו ננסה לפצות על פער הידע הזה. הצגת עשר העובדות המעניינות המובילות על חורים שחורים בחלל.
10. יכול להיות גדול עד אינסוף
חורים שחורים סופר-גדולים יכולים להגיע בין 105 ל- 1010 המוני שמש. עדיין לא ברור כיצד קמו והתפתחו. החוקרים מציעים כי יש חור שחור סופר-מסיבי כמעט בכל מרכז הגלקסיה.
החור השחור, שנמצא במרכז שביל החלב, שייך אף הוא לקטגוריה זו עם 3.6 מיליון מסות שמש. אם חור שחור מוקף בדיסק אבק גז מסתובב, העניין עלול להתחמם ולהתחיל להאיר בהיר מאוד. תופעות כאלה נקראות גלקסיות סייפרט או קוואזרים.
9. הם כמעט לא מורגשים
קשה למצוא חורים שחורים מכיוון שהם לא פולטים אור. קרני אור חולפות חורגות ממסלולם בגלל כוח הכובד העצום. ישנם גם חורים שחורים ש"שנים "ונעשים פעילים רק כאשר החומר מתקרב.
מכיוון שחורים שחורים סופגים את כל האור, כמו שעושים חפצי חלל נוצצים רבים בשמיים, אסטרונומים אינם יכולים לקבוע אותם ישירות. אך ישנם כמה מפתחות המראים נוכחות של חור שחור.
מצד אחד כוח המשיכה החזק של חור שחור מושך אליו חפצים מסביב. אסטרונומים משתמשים בתנועות שגויות אלה כדי להסיק את נוכחותה של מפלצת בלתי נראית שמסתתרת בקרבת מקום.
או שאובייקטים יכולים להסתובב סביב חור שחור, ואסטרונומים יכולים לחפש כוכבים שלא נראים כלל כדי למצוא מועמד סביר לתואר החור השחור. אז אסטרונומים בסוף שנות האלפיים זיהו את קשת א 'כחור שחור.
8. חורים שחורים - שואבי אבק ענקיים
יש מדענים המכנים חורים שחורים אשכולות ענקיים של חומר במרחב קטן מאוד. הם גם מכירים בכך חורים שחורים פועלים כמו שואב אבק חלל סופר חזק.
הם מושכים חומר ואז סופגים אותו ללא רחם, כמו צמח טורף במערה עמוקה. הם תופסים גם כוכבים כשהם נופלים לאזור המשיכה של חור שחור כזה. במקרה זה, חומר מהממים מסתובב סביב חור שחור, מתחמם וזוהר בהיר לפני שנעלם לתוכו.
בשנת 2010, החוקרים הבחינו בטלסקופ כיצד חור שחור ענק ממש קרע כוכב.
7. השפיע על זמן
על פי תורת היחסות של איינשטיין, הזמן לתצפיות שונות מתנהל אחרת. במהירויות קרובות למהירות האור הזמן זורם לאט יותר לגוף נע. כלומר, מהירות האור היא ערך מוחלט, שאינו מציאותי להשגה, והזמן תמיד יחסי.
בזמן מסוים איינשטיין הגיע למסקנה כי כוח הכבידה מופיע כתוצאה מהתעקמומיות של חלל-זמן. הוא כינה סדירות כזו תורת היחסות הכללית. בזמן חלל מעוקל, כל האלמנטים נעים בדרך הקצרה ביותר.
תיאוריית היחסות הכללית מציעה כי מהירות הזמן תלויה ישירות בשדה הכבידה.
לחורים שחורים יש מסה כה גדולה שהם מכופפים זמן-חלל בצורה כזו שמתרחשת בה תקלה ללא תחתית. לכן, ברגע ששם, החזרה כבר אינה מציאותית.
6. זורקים חומר לחלל
חורים שחורים הם גם סוג של אוכלים אוכלים כל דבר, אשר לעתים קרובות מוציאים את מיקומם. כאשר הם מושכים כוכבים מסביב, כוחות הכבידה והמגנטיות העוצמתיים שלהם מחממים את הגז והאבק המתרחשים וגורמים להם להקרין קרינה. חלק מהעניין הזוהר הזה מקיף חור שחור באזור המתערבל הנקרא דיסק הבטחה.
יחד עם זאת, חומר שמתחיל ליפול לחור שחור לא בהכרח נשאר שם. חורים שחורים עלולים לפעמים לזרוק סטארסטסט נופלהופכת אותו למעין גליחות קרינה אדירות.
5. לא משפכים, אלא תחומים
ברוב ספרי הלימוד ומדריכי האסטרונומיה מוצגים חורים שחורים כמשפכים. הסיבה לכך היא שהם מוצגים מנקודת מבט של באר הכבידה. למעשה חורים שחורים דומים לתחום בצורתם.
4. מדוע הם שחורים
למרות העובדה כי לחור השחור אין עניין, יש לו משטח - "אופק האירועים". במובן מסוים זהו מגביל דרכו שום דבר לא יכול לחדור החוצה - לא אות רדיו, ואפילו לא חלקיקי אור המסתובבים במהירות עצומה. מכאן הגיעה המילה "שחור".
3. חוקי הפיזיקה אינם חלים במרכז
אם חור שחור מסתובב, אופק האירועים שלו מעוות מעט. עם זאת, זמן המרחב של סביבתו הקרובה והעניין הקיים שם מסתובבים איתו. אזור השפעה זה של החור השחור נקרא ארגוספרה ובעל צורה של אליפסואיד. חומר, שנכנס אליו פעם מבחוץ, לא בהכרח צולל ישירות בפח הזמן-חלל, אלא תחילה הוא מסתובב איתו.
2. אף חור שחור אחד אינו כמו האחרים
לחורים השחורים העל-מסיביים שחזה תיאוריית היחסות הכללית של איינשטיין יכולים להיות המונים השווים למיליארדי השמשות; מפלצות חלל אלה מסתתרות כנראה במרכזי רוב הגלקסיות.
שביל החלב מכיל את החור השחור העל-מסיבי שלו במרכז, המכונה מזל קשת A, שהוא מסיבי פי ארבעה מיליון יותר מהשמש שלנו.
בני הזוג הזעירים ממשפחת החורים השחורים הם עדיין תיאורטיים. מערבולות החושך הקטנות הללו עלולות להתעורר לחיים זמן קצר לאחר היווצרות היקום כתוצאה ממפץ גדול, לפני כ -13.7 מיליארד שנה, ואז התאדה במהירות.
אסטרונומים חושדים כי קיימת מעמד של חפצים ביקום הנקרא חורים שחורים בגודל בינוני, אם כי עדות לקיומם עדיין שנויה במחלוקת.
1. נפתח על ידי ג'ון ווילר
ג'ון ארצ'יבלד ווילר טבע את המונח "חור שחור" בשנת 1967. לפני כן, "אבי" של תורת היחסות אלברט איינשטיין כבר עסק בחורים שחורים. לדעתו, חורים שחורים הם מקומות של זמן-חלל אשר כפופים כל כך חזק עד שאור אינו יכול לעבור במקום בלי להיקלט.
בשנת 1982, החור הגדול הראשון מחוץ לגלקסיה שלנו התגלה בענן המגלני הגדול, במרחק של כ -150,000 שנות אור.