אסטרונומים גילו את החור השחור הגדול והזוהר ביותר שנראה אי פעם - מפלצת עתיקה עם מסה פי 12 מיליארד מזה של השמש - שמקורה בתקופה שבה היקום היה בן פחות ממיליארד שנה.
זה נשאר בגדר תעלומה איךחורים שחוריםיכול היה לגדול כל כך ענק בזמן כה קצר יחסית לאחר שחר היקום, אומרים חוקרים.
חורים שחורים סופר-מאסיביים נחשבים כאורבים בלבם של רוב הגלקסיות הגדולות, אם לא כולן. לחורים השחורים הגדולים ביותר שנמצאו עד כה ביקום הסמוך יש מסות של יותר מפי 10 מיליארד מזה של השמש. לשם השוואה, החור השחור במרכז שביל החלב נחשב כבעל מסה של פי 4 עד 5 מיליון בלבד מזו של השמש.
למרות שאפילו אור לא יכול להימלט ממשיכות הכבידה העוצמתיות של חורים שחורים - ומכאן, שמם - חורים שחורים הם לרוב בהירים. הסיבה לכך היא שהם מוקפים בתכונות המכונות דיסקיות צבירה, המורכבות מגז ואבק שמתחממים ומפיצים אור כשהם מסתחררים לתוך החורים השחורים. אסטרונומים חושדים בכךקוואזרים, העצמים הבהירים ביותר ביקום, מכילים חורים שחורים סופר מסיביים המשחררים כמויות גדולות במיוחד של אור כשהם קורעים כוכבים.
עד כה, אסטרונומים גילו 40 קוואזרים - כל אחד עם חור שחור פי מיליארד ממסת השמש - שמקורם בתקופה שבה היקום היה בן פחות ממיליארד שנה. כעת, מדענים מדווחים על גילוי של חור שחור סופר-מאסיבי, פי 12 מיליארד ממסת השמש, במרחק של כ-12.8 מיליארד שנות אור מכדור הארץ, שראשיתו מאז היקום היה בן כ-875 מיליון שנים בלבד.
החור השחור הזה - המכונה טכנית SDSS J010013.02+280225.8, או בקיצור J0100+2802 - הוא לא רק הקוואזר האדיר ביותר שנראה אי פעם ביקום המוקדם, אלא גם הזוהר ביותר. הוא בהיר בערך פי 429 טריליון מהשמש ופי שבעה מזההקוואזר הכי רחוק שידוע.
אור מקוואזרים רחוקים מאוד יכול לקחת מיליארדי שנים להגיע לכדור הארץ. ככזה, אסטרונומים יכולים לראות קוואזרים כפי שהיו כשהיקום היה צעיר.
חור שחור זה מתוארך לקצת יותר מ-6% מגילו הנוכחי של היקום, 13.8 מיליארד שנים.
"זה די מפתיע מכיוון שהוא מציב אתגרים רציניים לתיאוריות של צמיחת חורים שחורים ביקום המוקדם", אמר מחבר המחקר הראשי שו-בינג וו, אסטרופיזיקאי מאוניברסיטת פקין בבייג'ינג.
דיסקי צבירה מגבילים את מהירות צמיחת החורים השחורים המודרניים. ראשית, כאשר גז ואבק בדיסקים מתקרבים לחורים שחורים, הפקקים מאטים כל חומר אחר שנופל לתוכם. שנית, כשהחומר מתנגש בפקקים האלה, הוא מתחמם, פולט קרינה שמרחיקה גז ואבק מהחורים השחורים.
לקוואזר החדש יש את החור השחור המסיבי ביותר ואת עוצמת הארה הגבוהה ביותר מבין כל הקוואזרים הרחוקים הידועים, כפי שמוצג בתרשים השוואה זה. קרדיט: Zhaoyu Li (מצפה הכוכבים האסטרונומי של שנגחאי)/תמונת רקע: מצפה הכוכבים של יונאן
למדענים עדיין אין תיאוריה מספקת להסביר כיצד העצמים העל-מסיביים הללו נוצרו ביקום המוקדם, אמר וו.
"זה דורש או דרכים מיוחדות מאוד לגדל במהירות את החור השחור או חור שחור זרע ענק", אמר וו ל-Space.com. לְמָשָׁל,מחקר שנערך לאחרונההציע שבגלל שהיקום הקדום היה קטן בהרבה ממה שהוא היום, הגז היה לעתים קרובות צפוף יותר, מסתיר כמות ניכרת מהקרינה שהופצה על ידי דיסקיות הצטברות ובכך סייע לחומר ליפול לחורים שחורים.
החוקרים ציינו שהאור מהחור השחור הזה יכול לעזור לספק רמזים לגבי הפינות האפלות של הקוסמוס הרחוק. כאשר האור של הקוואזר זורח לכיוון כדור הארץ, הוא עובר דרך גז בין-גלקטי שצובע את האור. על ידי הסקת האופן שבו הגז הבין-גלקטי הזה השפיע על ספקטרום האור מהקוואזר, מדענים יכולים להסיק אילו יסודות מרכיבים את הגז הזה. ידע זה, בתורו, יכול לספק תובנה לגבי תהליכי היווצרות הכוכבים שהיו בעבודה זמן קצר לאחר מכןהמפץ הגדולשייצרו את האלמנטים הללו.
"קוואזר זה הוא המאיר ביותר ביקום המוקדם, אשר, כמו מגדלור, יספק לנו הזדמנויות להשתמש בו ככלי ייחודי לחקור את המבנה הקוסמי של היקום האפל והמרוחק", אמר וו.
