אסטרונומים ראו סוף סוף את מרכז גלקסיית שביל החלב, חושף חור שחור ענק, מערבולת שמימית במרחק של 26,000 שנות אור מכדור הארץ, שאחרת צריך להיות מוסתר מהעין.

צוות בינלאומי של חוקרים פרסם ביום חמישי תמונת מצב של החור השחור הסופר-מאסיבי המכונה מזל קשת A*,ריגל באמצעות כוחם של שמונה צלחות רדיו מקושרות מרחבי העולם שיחד יכול לחדור דרך ענני גז בחלל החיצון. אף על פי שחורים שחורים אינם ניתנים לראות בהגדרה - האור אינו יכול לנוע מהר מספיק כדי להימלט מציפורניהם - מזל קשת A* חשף את עצמו בצורה של צל שחור מוקף בזוהר הבהיר של הגז והפסולת המתערבלת סביב היקפו.

התמונה הראתה אזור בחלל העמוק המזכיר ליקוי חמה - עיגול כהה, עטוף בגוון אור אדום-כתום זוהר. התמונה נצבעה כך שעיניים אנושיות יוכלו לקלוט אותה.

עד לפני שלוש שנים, כל תיאור של חור שחור היה רק ​​פרשנות של אמן או מודל ממוחשב של איך עשויה להיראות התופעה המסתובבת, כיפוף החלל והזמן. האובייקט הזה, שנראה בתמונה בראש הסיפור הזה, הוא הדבר האמיתי, כל פיקסל מייצג מאמץ הרקולאי:מאות מדעניםמ-80 מוסדות מסביב לעולם, עובדים יחד כדי לאסוף, לעבד ולחבר קטעי נתונים.

ייתכן שהציוץ נמחק

גם פריצת הדרך הייתהפורסם במדעכְּתַב הָעֵתמכתבי יומן אסטרופיזיים. דוברים מהטלסקופ אופק אירועים, שיתוף הפעולה הבינלאומי של 300 מדענים שעבדו על ההישג, אירח מסיבות עיתונאים בו-זמנית בלפחות שבע מדינות כדי לחלוק את החדשות, כולל ארצות הברית במועדון העיתונות הלאומי בבירת המדינה.

התמונה שלקשת A*, מבוטא "Sagittarius A-Star", הוא הישג מונומנטלי, הפעם השנייה כזו שמדענים מתגברים על מחסום אי הנראות כדי להציץ בחור שחור.התמונה הראשונה, שנחשף באפריל 2019, הציג את החור השחור השוכן במרכזגלקסיית מסייר 87, מטרה שקל יותר ללכוד בגלל גודלה, למרות היותה הרבה יותר רחוקה, במרחק של כ-53 מיליון שנות אור. אסטרונומים אומרים שהחור השחור, המכונה M87*, גדול כמו מערכת השמש בת שמונה כוכבי הלכת של כדור הארץ.

התמונה השנייה מספקת אישור רב עוצמה לקהילה המדעית, אמר פריאל אוזל, פרופסור לאסטרונומיה ופיזיקה מאוניברסיטת אריזונה.

"עכשיו אנחנו יודעים שזה לא היה צירוף מקרים - זה לא היה היבט כלשהו של הסביבה שנראה במקרה כמו הטבעת שציפינו לראות", אמרה באירוע החדשותי בוושינגטון די.סי. "עכשיו אנחנו יודעים ש , בשני המקרים, מה שאנו רואים הוא הלב של החור השחור, נקודת האל-חזור נראים דומים כי הם תוצאה של כוחות הכבידה הבסיסיים."

• חורים שחורים, מדורגים

• מה בעצם קורה בתמונת החור השחור ההזוי הזה?

• תמונה מהפנטת של חור שחור חושפת שדה מגנטי

• נאס"א מדגישה חור שחור עצום לוהט שבילי פלזמה לוהטים ברחבי הקוסמוס

קשת A*,או בקיצור Sgr A*, הוא קטן בהרבה, בקוטר של כ-27 מיליון מיילים, אבל זה לא חריק. מדענים מעריכים שהוא מסיבי פי 4 מיליון מהשמש. כדי להפוך מספר שקשה לתפוס אפילו יותר בלתי נתפס, דמיינו את זה: מסת השמש שווה ל-333,000 כדור הארץ.

בית שביל החלב שלו, גלקסיה ספירלית, שטוח למדי, אבל המרכז שוקע למטה במקום שבו יושב החור השחור הסופר-מאסיבי. מסביבו כוכבים רוכסנים לכיוונים מגוונים. אבל החור, שלעתים קרובות הפך לאנתרופומורפי בתרבות הפופ כמפלצת חלל, הוא למעשה די "עדין", אומרים חוקרים, וצורך מעט יחסית מסביבתו.

חורים שחורים הם מהדברים החמקמקים ביותר בחלל החיצון. הסוג הנפוץ ביותר, הנקרא אחור שחור כוכבי, לרוב חושבים שהיא תוצאה של כוכב ענק שמת בפיצוץ סופרנובה. לאחר מכן, החומר של הכוכב קורס אל עצמו, מתעבה לאזור זעיר יחסית.

אבל איךחורים שחורים סופר מסיביים, מסיבית פי מיליוני עד מיליארדי מהשמש, הצורה מסתורית אפילו 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-מסיביים מתחילים בליבות המאובקות של גלקסיות מתפרצות כוכבים, שבהן כוכבים חדשים מתפוצצים במהירות, אך מדענים עדיין מבינים את הבעיה.

לחורים שחורים אין משטחים, כמו על כוכב לכת או כוכב. במקום זאת, יש להם גבול שנקרא an"אופק אירועים",זו נקודת אל חזור. אם משהו מתקרב מדי, הוא ייפול פנימה, לעולם לא יחמוק מכוח המשיכה של החור.

אם M87* שהציע הוכחה לכך שחורים שחורים לא היו מדע בדיוני, Sgr A* הוא העדות לעשרות שנים של מדע תצפית מתגבר. לפני צילום החור השחור הראשון, מדענים הסיקו את נוכחותו של חור בחלל על ידי זיהוי השפעתו על כוכבים וגז סמוכים. אלברט איינשטיין, שתורת היחסות הכללית שלו חזתה חורים שחורים לפני למעלה ממאה שנה, וסטיבן הוקינג, קוסמולוג שהקדיש חלק ניכר מהקריירה שלו להוכחה מתמטית של קיומם, הם בין הדמויות הרבות שסללו את הדרך להתגלות ביום חמישי.

Sgr A* מרגש את המדענים כי הוא רגיל, אמר מייקל ג'ונסון מהמרכז לאסטרופיזיקה בהרווארד סמיתסוניאן. החור השחור העל-מסיבי המרכזי מייצג רבים אחרים ביקום, ומאפשר למומחים ללמוד יותר על עצמים חלל מסתוריים אלה.

למרות הדמיון החזותי שלהם -סופגנייה בוערתלעומת סופגניה בוערת אחרת - שני החורים השחורים לא יכולים להיות שונים יותר, אמרו מדענים. M87* צובר חומר בקצב מהיר יותר באופן משמעותי, אך החור השחור המרכזי של שביל החלב משתנה מהר יותר במראהו: לוקח דקות בלבד עד שהגז מקיף אותו במלואו, בעוד שמסלול סביב קודמו נמשך כשבועיים.

יתרה מכך, החור השחור המצולם הראשון משגר סילון קרינה עצום המשתרע עד לקצה הגלקסיה שלו, בעוד ש-Sgr A* לא.

כדי לאסוף את הכמות העצומה של נתונים הדרושים לעיבוד התמונה החדשה, טלסקופ אופק האירועים השתמש בטכניקה הנקראת התערבות קו בסיס ארוך מאוד, המסנכרנת מצפה כוכבים ברחבי העולם ומנצלת את סיבוב כדור הארץ ליצירת טלסקופ וירטואלי אחד בגודל כוכב לכת. . יחד, הכלים הצליחו לצפות בשמיים במראה דומה לזה שנדרש כדי לקרוא עיתון בניו יורק מפריז, לפי הארגון.

בזמן ההכרזה על החור השחור ב-2019, משתפי הפעולה של טלסקופ אופק אירועים אמרו שהם ניסו ליצור תמונה גם של החור השחור הסופר-מאסיבי הזה, אך הצוות לא הצליח לקבל תמונה ברורה. כְּמוֹאחד החורים השחורים הסופר-מאסיביים הנחקרים ביותרביקום, זה בא כאכזבה לאסטרופיזיקאים רבים שכמהו להביט בטבור הגלקסיה שלנו.

"עבורי באופן אישי, פגשתי את זה לפני 20 שנה ואהבתי את זה וניסיתי להבין את זה מאז", אמר אוזל ביום חמישי.

הפעם, מדענים הוסיפו את טלסקופ הקוטב הדרומי, שלא היה בשימוש בתצלום M87*, למערך הטלסקופים הווירטואליים כדי לשפר את רזולוציית ההדמיה שלהם. החוקרים אספו נתונים בשווי חמישה פטה-בייט, בערך2.5 טריליון עמודים של טקסט מודפס, כדי לתפוס אפילו זיק של החור השחור הזה, אמר דום פסה, חבר בצוות הטלסקופ.

במילים אחרות, זו כמות הנתונים המקבילה בכ-100 מיליון סרטוני TikTok, אמר וינסנט פיש, מדען מחקר במצפה הכוכבים של MIT Haystack. זה הרבה יותר מדי כדי להזרים דרך האינטרנט, אז מדענים נאלצו לשלוח מאות כוננים קשיחים לשני מרכזים במערב מסצ'וסטס ובון, גרמניה, שם מחשבי-על יכלו למחוץ את הנתונים הגולמיים.

יש להודות, תמונת Sgr A* מטושטשת. ג'ונסון השווה את הטשטוש להצצה מבעד לזכוכית חלבית. גלי רדיו המכילים פרטי תמונה חיוניים מפוזרים, מה שגורם לקווי המתאר החדים של החור להיראות יותר כמו טבעת ג'לי. כדי לתקן את זה, הטלסקופים צריכים להיות רחוקים יותר זה מזה או להגיע לתדרים גבוהים יותר, אמר.

"אנחנו לא חושבים שהחור השחור הוא למעשה תמונה מטושטשת בשמים", אמר ג'ונסון. "אנחנו בדיוק בנקודת השבירה שלנו כאן."

עם תמיכה כספית מההקרן הלאומית למדעוקבוצות אחרות, מדענים מתכננים לשפר את הטכנולוגיה שלהם כדי להפוך את התמונה לחדה דרסטית.

שלב נוסף של שיתוף הפעולה הוא ניסיון להפוך את תמונות הסטילס הללו לסרטונים, כך שמדענים יוכלו לראות כיצד גז נופל לעבר אופקי האירועים של החורים השחורים. הפרויקט הזה יכול להסתיים מתישהו אחרי 2024, הם אמרו.

אבל למקרה שמישהו שם בחוץ יהיה המום מסופגנייה בוערת אחרת, לקייטי בומן, אסיסטנטית פרופסור לאסטרונומיה ב-Caltech, הייתה תזכורת לגבי כמה נתונים ארוזים בתמונה.

"התמונה הזו היא למעשה אחת התמונות החדות ביותר שראית אי פעם", אמרה.