מוזיקה של חורים שחורים והתנגשות עולמות

מחבר: Uliana S

מוזיקה של חורים שחורים והתנגשות עולמות-1
קרני רנטגן: NASA/CXC/INAF-IRA/A. Botteon et al.; אינפרא אדום: UKIDSS-GPS ; רדיו: ASTRON/LOFAR; עיבוד תמונה: NASA/CXC/SAO/N. Wolk.

במעמקי החלל, כמעט ממש מאחורי המסך הסמיך של שביל החלב, שם כוכבים, גז ואבק של הגלקסיה שלנו מסתירים בדרך כלל מפני עיני כדור הארץ עצמים רחוקים, גילו אסטרונומים מבנה מוזר. הוא מזכיר סימן מוזיקלי — מפתח סול, או Treble Clef. מקור רדיו זה, בהיר וסיבי, נותר זמן רב בגדר חידה. כעת חשפו הנתונים של מצפה הרנטגן Chandra של NASA יחד עם מכשירים אחרים את סיפורו.

המבנה נמצא באזור ההימנעות — אזור בשמיים שבו מישור הגלקסיה שלנו חוסם את הראייה. בעבר חשבו שהוא פולסר, אך מאוחר יותר עלה חשד לקשר עם צביר גלקסיות רחוק. הצוות בראשות אנדראה בוטאון מהמכון הלאומי האיטלקי לאסטרופיזיקה השתמש ב-Chandra ובטלסקופ האירופי eROSITA. הם ראו גז חם מורחב בטמפרטורה של מיליוני מעלות. התברר שלא מדובר בצביר אחד, אלא בשני צבירי גלקסיות שהתנגשו וממשיכים לנוע.

צבירי גלקסיות הם מהמבנים הגדולים ביותר ביקום. בכל אחד מהם יש מאות גלקסיות השקועות במאגרים עצומים של פלזמה לוהטת במיוחד. התנגשותם יוצרת גלי הלם, הדומים למחסומי הקול של מטוסים על-קוליים. ניתוח נתוני הרנטגן של Chandra הראה שהגז סימטרי בדרך כלל, אך לאחר הפחתת הסימטריה הזו נותרת קרינה בהירה בצדדים וחלשה יותר במרכז. זה מצביע על כך שההתנגשות התרחשה לאורך קו "משמאל לימין" בתמונות. ההתנגשות החזיתית התרחשה לפני כמה מאות מיליוני שנים, וכעת הצבירים מתרחקים זה מזה.

נתוני הרדיו מרשת הטלסקופים האירופית LOFAR ציירו את ה"מפתח סול" עצמו בצבע אדום. תצפיות אינפרא-אדומות של הטלסקופ הבריטי UKIRT הוסיפו פרטים של כוכבים וגלקסיות. התמונה המשולבת משלבת את כל אלה: כחול וסגול — גז חם, ורוד — מבנה רדיו, נקודות לבנות — כוכבים.

החוקרים הגיעו למסקנה ש-Treble Clef נוצר בשני שלבים. תחילה פלט חור שחור על-מסיבי במרכז אחד הצבירים עננים של חלקיקים טעונים ושדות מגנטיים כמעט במהירות האור. חלקיקים אלה האירו בתחום הרדיו ויצרו קרינה בהירה. עם הזמן הם איבדו אנרגיה והאות דעך. לאחר מכן דחיסה התנגשות הצבירים את החלקיקים הללו והאיצה אותם מחדש. גלי ההלם מילאו ככל הנראה תפקיד מפתח ב"החייאת" המקור. עצמים כאלה נקראים עוף החול הרדיופוני — הם מתלקחים מחדש לאחר דממה ארוכה.

תוצאות עבודה זו מוצגות בפירוט במאמר המדעי "The Treble Clef radio phoenix and its old nonthermal filaments", שהוכן על ידי קבוצה בינלאומית של מדענים בראשות אנדראה בוטאון. הגרסה הראשונה של כתב היד המוקדם הופיעה ב-arXiv ב-7 ביולי 2026, וב-5 באוקטובר יצאה מהדורה מעודכנת. המאמר התקבל לפרסום בכתב העת היוקרתי Astronomy & Astrophysics. המחברים אפיינו לראשונה בפירוט את תכונות צביר האם — הסטייה לאדום שלו, המסה, הטמפרטורה, הבהירות ברנטגן והמצב הדינמי שלו. הם גם ביצעו ניתוח ספקטרלי רב-תדרי של מקור הרדיו הסיבי, תוך שימוש בנתוני LOFAR ובתצפיות המשך בטלסקופ הרדיו הענק המשופר באורך מטר uGMRT. המסקנה חד-משמעית: מדובר בעוף חול רדיופוני השייך למערכת גלקסיות מסיבית מתמזגת באזור ההימנעות. המורפולוגיה המורכבת, לדעת החוקרים, נוצרה מתנועות גז בתווך הבין-גלקטי במהלך המיזוג; אותם תהליכים יצרו ככל הנראה גם מועמד להילה רדיופונית, בקושי ניתן להבחין בו במרכז הצביר. הספקטרום של המקור תלול ביותר — מדד התלילות עולה על 4 בין 400 ל-650 מגה-הרץ, מה שהופך אותו למעניין במיוחד לתצפיות עתידיות בתדרים נמוכים מאוד עם LOFAR 2.0.

הצורה הדומה למפתח סול היא רק מקריות, ביטוי של פאריידוליה, כאשר המוח מזהה קווים מוכרים בנתונים כאוטיים. אין קשר מדעי למוזיקה, אך הצירוף מקרי להפליא.

כל זה מתרחש בקנה מידה שקשה לדמיין. שני צבירים ענקיים, כל אחד במסה של מאות טריליוני שמשות, מתנגשים במרחקים של מיליוני שנות אור. חור שחור, שמסתו עשויה לעלות על מיליארד שמשות, פולט חומר, ואז אסון קוסמי מצית אותו מחדש. אנו רואים רק הדים של אירועים שהתרחשו לפני מאות מיליוני שנים. קרני רנטגן וגלי רדיו מפלסים את דרכם דרך האבק של שביל החלב ומגיעים אלינו, ומספרים על תהליכים שמעצבים את המבנה בקנה מידה גדול של היקום.

תגליות כאלה מזכירות כמה מורכב ומקושר היקום. גז חם, שדות מגנטיים, חלקיקים המואצים כמעט עד הקצה, גלי הלם וכבידה — הכול פועל בהרמוניה, ויוצר מבנים שנראים לנו כמעט אמנותיים. אנו חיים בעולם שבו אפילו בפינות הנסתרות ביותר של השמיים מתרחשים אירועים אדירים, ומכשירים כמו Chandra מאפשרים לנו להבחין בהם. היקום ממשיך את הסימפוניה השקטה אך העצומה להפליא שלו, ואנו רק מתחילים לשמוע את תוויה הבודדים.

15 צפיות

מקורות

  • Astronomy & Astrophysics journal

תגובות

מצאתם טעות או אי-דיוק?הערותיכם ייבחנו בהקדם האפשרי.