"ראינו עכשיו את הבלתי ניתן לראות."

אלה היו המילים שאמר האסטרופיזיקאי אייברי ברודריק ביום רביעי בבוקר, אחד מכ-200 מדענים שלשיתוף פעולה טלסקופ אופק אירועיםשתפס את התמונה הראשונה של האנושות של חור שחור - אזור בחלל כל כך חזק מבחינה כבידתית, שכל האור שנופל בו לא יכול להימלט. "חורים שחורים הם כוח הכבידה משתולל", אמר ברודריק.

עם זאת, יש לנו כעת תמונה של "הבלתי ניתן לראות".

ליתר דיוק, אנו יכולים לראות טבעת בולטת של גז מחומם במיוחד סביב קצהו של חור שחור. הגבול הסופי הזה בין החלל לחור השחור, נקודת האל-חזור, נקרא "אופק האירועים".

"מה שזה מביא לשולחן הוא אופק האירועים", אמרה בראיון האסטרופיזיקאית ארין מקדונלד, שלא היה לה תפקיד בפרויקט. "זו הנקודה האחרונה האפשרית שיכולנו לראות עד שאתה כל כך קרוב לחור השחור ששום דבר לא יכול לברוח."

לכן, למרות שהחור השחור עצמו בלתי נראה - מסה שחורה שצורכת אור - אנו יכולים לראות בדיוק היכן מתחיל העצם הכדורי הענק הזה, והיכן הוא שוכב.

ייתכן שהציוץ נמחק

החור השחור המסוים הזה הוא "סופר מסיבי". הוא ממוקם במרחק של כ-54 מיליון שנות אור במרכז הגלקסיה שאנו מכנים תושבי כדור הארץ Messier 87, או M87. חור שחור זה מכיל מסה של 6.5 מיליארד שמשות, ורוחבו 38 מיליארד קילומטרים.

ותמונתו לא יסולא בפז מבחינה מדעית.

לפני היום, אסטרופיזיקאים כינו לעתים קרובות חורים שחורים "חורים שחורים משוערים", כלומר משהו שהואאָמוּראוֹמשוערלהיות חור שחור. לא עוד.

"למדנו שאנחנו לא צריכים להגיד 'חור שחור משוער'", אמרה מיסטי בנץ, אסטרופיזיקאית החוקרת חורים שחורים באוניברסיטת ג'ורג'יה סטייט. "אנחנו לא צריכים לנסח את זה במונחים האלה".

"העובדה שאנו רואים את העדויות של אופק האירועים פירושה שהדבר שאנו מכנים חור שחור יוצא למעשה בטבע", הוסיף בנץ, שלא היה לו תפקיד בשיתוף הפעולה.

"זה משהו שלא ידענו לפני היום."

אופק האירועים

ללא תצוגה ברורה של אופק האירועים, לא תהיה לנו תמונה המתארת ​​טבעת עגולה בולטת (אם כי מעט מטושטשת) סביב החור השחור. אבל מהו בעצם אופק אירועים?

מרכזן של גלקסיות רבות, אך לא כולן, מתערבל עם הרבה חומר, במיוחד גז. באופן בלתי נמנע, הגז החם הזה מסתובב סביב החור השחור הגדול. זהו טבעו של כוח הכבידה, דומה במקצת לאופן שבו הירח סובב סביב כדור הארץ מסיבי יותר, הסביר דונג לאי, אסטרונום ומומחה לחורים שחורים מאוניברסיטת קורנל. גזים מתעבים כשהם ממהרים סביב החור השחור, וכל החיכוך הזה יוצר חום. "זה כמו להזיז את הידיים ביחד בחורף", אמר לאי, שגם הוא לא היה מעורב בפרויקט.

הגז הכי חם, סחוט ודחוס נמצא ממש בקצה אופק האירועים. "בכל פעם שאתה לוחץ משהו למטה אתה בסופו של דבר מחמם אותו - וגז חם זוהר", אמר בנץ, וציין שהגזים הבהירים ביותר ייפלו בקרוב לתוך החור השחור. "זו הצעקה הקטנה האחרונה של הגז עד שלא נוכל לשמוע אותו צועק יותר."

צרחת האור הנלהבת נטרפת. "אתה לא רוצה להיות קרוב מדי לחור שחור," אמר לאי.

כל עוד יש דיסק מסתובב של גז מחומם סביב חור שחור, יהיה גבול עגול, המראה היכן מסתיים אופק האירועים, והחור השחור מתחיל.

כדור בלתי נראה מוקף בסופגנייה

מהמבט הרחוק שלנו על החור השחור הגדול הזה, הוא עשוי להיראות כמו טבעת בהירה ושטוחה. אבל זה לא בדיוק המקרה.

אנחנו רואים במידה רבה את "הפנים" של אופק האירועים, כמו פניו של מטבע, בניגוד לצד או לקצה, הסביר כריס פרייר, אסטרופיזיקאי במעבדה הלאומית של לוס אלמוס שלא היה לו תפקיד בשיתוף הפעולה.

ייתכן שהציוץ נמחק

אולם מנקודת מבט אחרת, היינו רואים כי אופק האירועים אינו דיסק שטוח עם חור גדול באמצע (שם נמצא חור שחור עצום). "זה סוג של סופגנייה - אבל לא פריזבי," אמר לאי.

ובכל זאת, אנו רואים את החור השחור הזה - ואת אופק האירועים סביבו - מזווית אידיאלית. זה קצת כמו לרחף מעל כדור הארץ ולהביט מטה אל הקוטב הצפוני, אמר בנץ. זה מאפשר לנו להציץ בטבעת סביב החור השחור המסתובב, שמדענים חושדים שהוא כדור גדול מאוד, כמו כדור הארץ.

זה כדור בלתי נראה מוקף בסופגנייה של גז חם, אם תרצו.

זה לא מושלם

התמונה של הטבעת הזוהרת לא מושלמת. זה מטושטש, אבל זה צפוי.

הקצוות החיצוניים והפנימיים של הטבעת אינם מוגדרים ללא רבב מכיוון שהאור הזה - הנפלט מהגז המחומם במיוחד המסתובב סביב החור השחור - עשה מסע לא קטן בקוסמוס לפני שהגיע לטלסקופים של כדור הארץ. (בסך הכל, שיתוף הפעולה השתמש בשמונה טלסקופים רדיו הממוקמים ברחבי הגלובוס שיצרו ביחד "טלסקופ וירטואלי" בגודל כדור הארץ).

ייתכן שהציוץ נמחק

ראשית, האור הנמלט עבר דרך הגזים הכאוטיים המתערבלים במרכז הגלקסיה M87, אשר פיזרו ועיוותו חלק מהאור, אמר פרייר. בסופו של דבר, האור נסע דרך גלקסיית שביל החלב, שם הוא התפזר שוב כאשר עבר דרך שפע האבק והגז בגלקסיה שלנו. לבסוף, האור המעונה הזה - כבן 54 מיליון שנה - עבר דרך האטמוספירה העבה של הפלנטה שלנו, שוב עיוות את האנרגיה הקוסמית הזו.

אז כשהאור (שנפלט בצורת גלי רדיו) מאופק האירועים הגיע אלינו סוף סוף, הוא היה מעוות. כתוצאה מכך התמונה, אפילו עם תיקון ומודלים ממוחשבים מתוחכמים, אינה מושלמת. אבל זה די טוב.

"הופתעתי כמה טוב זה נראה בידיעה שיש את כל השבילים הנוספים האלה שהוא צריך לעבור", אמר פרייר.

חורים שחורים הם לא רעים

חורים שחורים נחשבים לעתים קרובות לדברים מבשרים רעים. אבל הם רק חלק מהקוסמוס. יש כמעט בוודאות גם חור שחור סופר מסיבי במרכז הגלקסיה שלנו. עם זאת, למדענים אין תמונה - עדיין.

"אנחנו נוטים לאנתרופומורפיזציה את הדברים האלה", אמר בנץ. "אבל באמת, חורים שחורים אינם מרושעים, מרושעים או מפחידים. הם פשוט... כן."

והאובייקטים החזקים הללו מילאו את ציפיות המדענים. תורת היחסות של אלברט איינשטייןהוביל את המדענים לחזותשהעצמים האלה קיימים בחלל, ושהם היו שרידים של כוכבים מתים וקרוסים. אם המסה שהתמוטטה הייתה גדולה וצפופה מספיק, היה נוצר גבם כבידתי - חור שחור -, לפי התיאוריה של אסטרופיזיקאים.

אבל במשך עשרות שנים על גבי עשרות שנים, לא הייתה הוכחה מוחלטת. לפני 25 שנים, כסטודנט לתואר שני, השתתף פרייר בפגישה שבה דנו מדענים בהיעדר הוכחה מוחלטת לגבי קיומם של חורים שחורים. שם, כמה מדענים עדיין שאלו אם קיימים בכלל חורים שחורים.

אבל זה השתנה. במיוחד כאשר אסטרונומים זיהו אנרגיה המשתחררת כאשר חורים שחורים קיימו אינטראקציה עם אוגרס חפצים אחרים. לאתחול, עכשיו יש תמונה.

ייתכן שהציוץ נמחק

"עברנו מחוסר הוכחה ישירה לתמונות", אמר פרייר. "השינוי הזה בהבנה שלנו הוא עצום".

והתמונה האחרונה הזו לא רק מאשרת את קיומם של חורים שחורים. זה נותן משקל עצום לתיאוריות גדולות יותר, בנות המאה של איינשטיין, של תורת היחסות והכבידה. התיאוריה גם חזתה את קיומם של גלי כבידה, שנוצרו על ידי ההתנגשות של שני חורים שחורים. מדענים זיהו את הגלים הבלתי נראים הללו בשנת 2017.

אסטרופיזיקאים, בהסתמך על תורת היחסות, ציפו שחורים שחורים ייראו כמו התמונה הראשונה הזו: אופק אירועים המקיף את התהום השחורה. וזה מה שאנחנו רואים.

"זה מה שעושה לי צמרמורת," אמר מקדונלד.