קבוצת Event Horizon Telescope פרסמה את התמונה הראשונה אי פעם של החור השחור הסופר-מאסיבי השוכן במרכז שביל החלב, קשת A*, ב-12 במאי 2022. קרדיט: טלסקופ אופק אירועים
ברוס באליק כתב מכתב דחוף לשותפו למחקר בצד השני של המדינה. הוא חשש שאסטרונומי רדיו אחרים היו קרובים על עקביהם, כולל אחד בשם פרד לו.
"מוטב שנפרסם מהר אם ברצוננו לנצח אותו בדפוס", כתב באליק לרוברט ל. בראון, שותף שלו, באביב 1974.
זה עתה קיבל את תואר הדוקטור שלו מאוניברסיטת קורנל שלוש שנים קודם לכן, באליק היה צעיר, שאפתן ולהוט להודיע לעולם מה הם מצאו בשמיים ביום פברואר בהיר ויבש. תחרות יכולה אולי לבוא גם מהצד. באליק צפה בגלי רדיו המתרחשים באופן טבעי מחפצים בחלל העמוק. אבל אסטרונומים שחוקרים את השמים באורכי גל אינפרא אדום ריחחו סביב אותה מטרה קוסמית, הוא כתב.
באליק ובראון אכן זכו בסופו של דבר במירוץ, וקיבלו את הקרדיט על מזל קשת A*, מבוטא "כוכב קשת A", החור השחור הסופר-מאסיבי שנמצא במרכז שביל החלב. הֵםפרסמו את התגלית שלהםבאותה שנה בכתב עת אסטרופיזיבדצמבר 1974.
זה היה מרגש, נזכר באליק. זה עתה הציצו 26,000 שנות אור לחלל העמוק ומצאו את נשמתה של הגלקסיה. הוא לא ידע שכ-50 שנה מאוחר יותר, הוא יביט בפניו. ב-12 במאי 2022 יצאה קבוצת טלסקופ ה- Event Horizon הבינלאומיתהתמונה הראשונה אי פעם של קשת A*לעולם, כתם כהה עם טבעת מטושטשת של אור אדום-כתום.
ייתכן שהציוץ נמחק
חורים שחורים הם מהדברים החמקמקים ביותר בחלל החיצון. הסוג הנפוץ ביותר, הנקרא אחור שחור כוכבי, לרוב חושבים שהיא תוצאה של כוכב גדול יותר מהשמש שמת בפיצוץ סופרנובה. החומר של הכוכב קורס על עצמו, מתעבה לאזור זעיר יחסית.
אבל איךחורים שחורים סופר מסיביים, מסיבית פי מיליוני עד מיליארדי מהשמש, הצורה מסתורית יותר מחורים שחורים כוכביים טיפוסיים. אסטרופיזיקאים וקוסמולוגים רבים מאמינים שההמות האלה אורבות במרכזן של כמעט כל הגלקסיות. התצפיות האחרונות של טלסקופ החלל האבל עשוחיזק את התיאוריהשחורים שחורים סופר-מאסיביים מתחילים בליבות המאובקות של גלקסיות מתפרצות כוכבים, שבהן כוכבים חדשים מתפוצצים במהירות, אך מדענים עדיין חוקרים.
"אנחנו אוהבים את החור השחור שלנו."
לחורים שחורים אין משטחים כמו כוכבי לכת. במקום זאת, יש להם גבול שנקרא "אופק אירועים," נקודת אל חזור. אם משהו יתקרב מדי, הוא ייפול פנימה, לעולם לא יחמוק מכוח הכבידה של החור.
דמותו של קשת א,או בקיצור Sgr A*, הוא הישג מופתי,בפעם השנייהמדענים התגברו על מחסום אי הנראות כדי להציץ בחור שחור. מדענים אומרים שזה נותן אישור רב עוצמה לכך שחורים שחורים סופר מסיביים הם אכן אמיתיים.
ההישג לקח שנים של עבודה, שכללה 300 מדענים ב-80 מוסדות. חורים שחורים הם בהגדרה בלתי ניתנים לראות - האור לא יכול להימלט מהם. אבל Sgr A* התגלה בצורת צל שחור מוקף בזוהר המבריק של גז ואבק.
ייתכן שהציוץ נמחק
עבור רוב האנשים, תמונת המצב הייתהההיכרות הראשונה שלהםאל החור השחור הסופר-מאסיבי והמפחיד בביתם הגלקטי. עבור אסטרונומי רדיו, Sgr A* הוא חבר ותיק, חידת חלל עמוקה שהם ניסו לעטוף את המוח שלהם במשך עשרות שנים.
"אנחנו אוהבים את החור השחור שלנו", אמרה פריאל אוזל, פרופסור לאסטרונומיה ופיזיקה מאוניברסיטת אריזונה, שעזרה לפרסם את התמונה החדשה פורצת הדרך במסיבת עיתונאים בוושינגטון הבירה.
המירוץ לגילוי
לפני חצי מאה, באליק ובראון וצוות אחר היו צווארים בזיהוי החור השחור, אבל מסיבות שונות. כולם התחרו על הזמן עלמצפה הכוכבים הלאומי לרדיו אסטרונומיהמערכת התערבות של גרין בנק בהרי מערב וירג'יניה, שחיברה בין שלוש צלחות רדיו ואנטנה במרחק של 20 מיילים כדי לדמות טלסקופ גדול יותר. הרחבת האנטנה בהאנטרסוויל, WV, הייתה קפיצת מדרגה ענקית בטכנולוגיה, והעלתה פי עשרה את רזולוציית התמונה.
דניס דאונס ו-ו. "מילר" גוס, עוד זוג אסטרונומים,הגיש הצעהלחפש שרידים פוטנציאליים של קוואזר או סופרנובות בקשת A, אזור בקבוצת הכוכבים קשת. עקב סכסוכי עבודה ונסיעות, דאונס וגוס מעולם לא עשו את המסע מאירופה למערב וירג'יניה בסתיו 1973, כמה חודשים לפני תורם של באליק ובראון.
באליק ובראון, שיצאו משרלוטסוויל, וירג'יניה, לגרין בנק, חיפשו משהו אחר לגמרי - אזורי היווצרות כוכבים ליד מרכז הגלקסיה. הם צפו בקשת B2, ענן של גז ואבק ליד המרכז, אבל לא מצאו כוכבים בהירים.
הכניסה לאתר אסטרונומיה רדיו של גרין בנק, מערב וירג'יניה בתחילת שנות ה-60. קרדיט: NRAO/AUI/NSF
"רק לעזאזל, חשבנו שנכוון את האנטנות למרכז הגלקטי האמיתי, קשת A", אמר באליק לאחרונה ל-Mashable מביתו במדינת וושינגטון. "אפשר היה לראות אות חזק מאוד, כזה שהיה חזק הרבה יותר מכל מה שהייתה לנו כל זכות לצפות".
מלא באדרנלין, הוא סיפר לדיוויד הוג, מנהל אתר גרין בנק, על האות. אז הוג, שהיה אחראי על תזמון זמן התצפית, הבין שהם השתמשו בתצורה ואורכי גל רדיו שצוות מחקר אחר (גוס ודאון) רצה להמשיך. סכסוכים כאלה עלולים להצית מחלוקת ותחרות, אזהוג ביקש מבליק ובראון לחכותבזמן שהוא ניסה לתקשר עם הצוות השני, על פי זכרונות שפורסמו שנים רבות לאחר מכן. אולי הם יכולים לעבוד יחד או לקבל קצת קרדיט בעיתון.
מהירות אור ניתנת לריסוק
"רק בשביל זה, חשבנו שנכוון את האנטנות למרכז הגלקטי האמיתי, קשת A."
במשך שלושת החודשים הבאים, באליק, שעבר לסנטה קרוז, קליפורניה, לצורך עבודה, ובראון, שנשאר בווירג'יניה, עבדו במרחק של 2,800 מייל זה מזה,מתכתב בדואר, להשלמת כיול הנתונים ופיתוח הסברים לממצאיהם.
גוס, שמתגורר כיום בניו מקסיקו ופנסיונר, אמר שהוא מעולם לא נטר טינה לעמיתיו על גילוי החור השחור הסופר-מאסיבי. עבור גוס, שידע מוקדם יותר שהוא יעביר את הקריירה שלו בלימוד המרכז הגלקטי, זה היה פשוט מרגש לדעת ש-Sgr A* קיים.
"חשבנו, 'טוב, אתה יודע, הם עשו את זה'. אולי היינו עושים את זה, אבל הם הקדימו אותנו מעט, וזה היה הוגן מספיק", אמר. "מעולם לא היה רצון רע בכלל."
W. Miller Goss, מימין, ו-וודרוף סאליבן, משמאל, בטלסקופ הרדיו של Westerbork Synthesis בהולנד בדצמבר 1973. גוס, שחי בניו מקסיקו כיום ופנסיונר, אמר שמעולם לא שמר טינה לעמיתיו על שגילו את חור שחור סופר מסיבי. קרדיט: Woodruff T. Sullivan III collection / NRAO / AUI/NSF
הוכחה שחורים שחורים הם אמיתיים
הרעיון של חורים שחורים היה קיים במשך זמן רב כפתרון מתמטי לבעיית פיזיקה, אבל זה לא היה מדע מקובל לחלוטין. אפילו אלברט איינשטיין, שתורת היחסות הכללית שלו חזה את קיומם כ-60 שנה קודם לכן,היו הספקות שלו.
עוד ב-1974, שנת גילוים של באליק ובראון, אסטרונום בריטיסר מרטין ריסהציע שחורים שחורים סופר מסיביים יכולים לחיות במרכזן של כמה גלקסיות, אבל זה עדיין נחשב לחשיבה רדיקלית.
"כולם בערך הניחו שהם פשוט מתאדים", אמר מייקל ג'ונסון, ממרכז הרווארד סמית'סוניאן לאסטרופיזיקה, במסיבת העיתונאים של טלסקופ אופק אירועים. "זה לא מרגיש שהם יכולים להתקיים בטבע, ואני חושב שזה נמשך אצלנו. אתה תמיד מחכה שמשהו יתערב ויגיד, 'בסדר, כמובן שחורים שחורים הם רק מדע בדיוני, יש משהו עוד שם'"
אז השאלה של באליק ובראון, 50 שנה לפני ההוכחה המצולמת, הייתה מה הם התכוונו לפרסם? כמה רחוק הם יכלו להוציא את הצוואר החוצה?
בהתחשב עד כמה היו חורים שחורים שנויים במחלוקת באותה תקופה, המדענים לא הצליחו לכנות את מזל קשת A* חור שחור, אמר באליק.
הנייר בן שישה עמודיםאף פעם לא מתייחס למונח. במקום זאת, השניים כינו את החור השחור מבנה פיזי ש"מגדיר את המרכז הגלקטי".
אנטנה שנוספה ל-Green Bank Interferometer ב-1973 הייתה קפיצת מדרגה ענקית בטכנולוגיה, והעלתה פי עשרה את רזולוציית התמונה. קרדיט: NRAO/AUI/NSF
"אם יתברר שזה לא חור שחור, הקריירה שלי תנקה. אז התקבלה כאן החלטה פוליטית, לא מדעית, על מה עלינו לומר", אמר באליק.
בגיל 30 בערך, הוא לא היה מוכן להסתכן בקריירה שלו על טענה חוצפה שכזו.
"ניסיתי לוודא שעברתי את מבחן הצחוק", אמר.
שמונה שנים מאוחר יותר,בראון טבע את השם"קשת A*" עבור החור השחור. הוא השתמש בכוכבית כדי להבחין בין מקור הרדיו הקומפקטי לבין אלמנטים אחרים של המרכז הגלקטי. בוקר אחד רשם רעיונות על פנקס צהוב, וחשב על עבודת הדוקטורט שלו. בפיזיקה האטומית, מדענים מציינים מצבי אנרגיה גבוהה עם הסמל. באנלוגיה, הוא חשב ששימוש ב"כוכב" יעביר את מקור הרדיו הקטן והבהיר.
השם תקוע.
"ניסיתי לוודא שעברתי את מבחן הצחוק".
בעוד בראון וגוס המשיכו במחקר שלהם על המרכז הגלקטי לאורך השנים, תחומי העניין של באליק לקחו אותו למקום אחר. הוא פיתח מומחיות בערפיליות פלנטריות, ענני הגז והאבק שהוזרקו על ידי כוכבים גוססים.
כיום, חלק מהמדענים שחקרו את מזל קשת A בשנות ה-70 נעלמו.לאוחוּםמתו מאז.
ייתכן שהציוץ נמחק
באליק, פרופסור בדימוס מאוניברסיטת וושינגטון, לא קיבל הצצה קטנה לתצלום התגלית שלו. במקום זאת, המתומן המתין להכרזה של טלסקופ אופק אירועים כדי לפגוש סוף סוף את חברו החמקמק, רגע לפני שיצא לדרך לבקר את נכדיו. זה היה כאילו הוא חבר רגיל בציבור הרחב.
הספל של רס"ר א* היה בדיוק כפי שבאליק דמיין: מצלצל מת עבורתמונה ראשונה של חור שחורשוחרר בשנת 2019. קודמו היה חור שחור סופר מסיבי גדול בהרבה במרכזה של גלקסיית מסייר 87.
"אם זה היה נראה שונה בהרבה, אז תורת היחסות הכללית תצטרך מהפך משמעותי", אמר.
הוא רק היה רוצה שגם בראון היה בחיים כדי לראות את זה.
רוברט ל. בראון, אסטרונום רדיו, היה אחד משני מדענים שגילו את מזל קשת A*, החור השחור העל-מאסיבי במרכז שביל החלב. קרדיט: NRAO / AUI / NSF
תשומת הלב הנלהבת של רס"ר א* העלתה זיכרונות לגוס, אבל עדיין אין רגשות קנאה, הוא אמר.
ההגעה לנקודה זו דרשה מאמצים של קהילה שלמה של מדענים.דונלד לינדן-בל, למשל, הוא "גיבור לא מושר", אמר, לאחר שהביא להבנה תיאורטית של מקורות רדיו קומפקטיים במרכזי גלקסיות, קוואזרים וחורים שחורים. וגם תריסר מהנדסי החשמל והמכונות שבנו את מערך טלסקופ הרדיו גרין בנק ראויים להכרה.
"זהו הישג מדהים של הרבה מאוד אנשים", אמר. "אלה מאיתנו שבסופו של דבר ביצעו את התצפיות פשוט עמדו על הכתפיים שלהם".
אלישע סאוארס כותב על חלל עבור Mashable, תוך צלילות עמוקותמשימות הירח והמאדים של נאס"א, מפטפטאסטרונאוטיםועשיית היסטוריהמגלים, וסילוףמעל העננים. במהלך 17 שנות דיווח, היא כיסתה מגוון נושאים, כולל בריאות, עסקים וממשל, עם נטייה לבקשות לרשומות ציבוריות. היא עבדה בעבר עבורהווירג'יניאן-טייסבנורפוק, וירג'יניה, והבירהבאנאפוליס, מרילנד. עבודתה זכתה בפרסי מדינה רבים, כולל הכבוד העליון של איגוד העיתונות של וירג'יניה,הטוב ביותר בהצגה, והכרה לאומיתלסיפור סיפורי נרטיבי. על כל שנה שהיא כיסתה שטח, סוארס ניצחהפרסי הכותרת הלאומיים, כולל מקום ראשון עבורהסקס בחללסִדרָה. שלח טיפים לחלל ורעיונות לסיפורים אל[מוגן באימייל]או הודעת טקסט למספר 443-684-2489. עקבו אחריה ב-X בשעה@elishasauers.
