סיוט קוסמי: נחשף הסוד המפלצתי של מרכז הגלקסיות

היקום מלא בסתירות, אך המרתקת שבהן היא הקוואזרים - חורים שחורים שדווקא בגלל התיאבון המפלצתי שלהם, הופכים לעצמים הבהירים ביותר בחלל • מדוע המבריקים שבהם נמצאים תמיד במרחקים של מיליארדי שנות אור מאיתנו?

התגלית שחושפת את העבר הפרוע והנוצץ של היקום. צילום: נאס"א

אור מעבר לזמן: היקום הוא מקום מלא בסתירות. אחת המרתקות שבהן היא העובדה שהחורים השחורים - אותם גופים שבולעים אפילו אור - הם המנוע מאחורי העצמים הבהירים ביותר שניתן לצפות בהם: הקוואזרים (Quasars).

אך כשמסתכלים בטלסקופים, מגלים תופעה מוזרה: הקוואזרים הבהירים ביותר נמצאים תמיד במרחקים עצומים מאיתנו, מיליארדי שנות אור. למה זה קורה? התשובה חושפת את ההיסטוריה הסוערת של היקום עצמו.

הסימולציה שמראה כיצד זה ייראה לעבור ליד חור שחור // צילום: נאס''א

מהו בכלל קוואזר?

קוואזר הוא למעשה "חור שחור סופר-מאסיבי" שנמצא במרכז גלקסיה וניזון מכמויות אדירות של גז ואבק. ככל שהחומר נשאב פנימה, הוא מסתחרר במהירות, נדחס ומתחמם לטמפרטורות קיצוניות. התהליך הזה משחרר אנרגיה כה רבה, עד שהקוואזר יכול להאיר בעוצמה של מיליארדי שמשות יחד.

במקרים מסוימים, שדות מגנטיים עוצמתיים מעיפים סילוני חומר במהירות הקרובה למהירות האור לשני כיוונים מנוגדים.

הסיבה שהקוואזרים הבהירים נמצאים כה רחוק נעוצה בעובדה שלהסתכל רחוק לתוך היקום זה למעשה להסתכל אחורה בזמן. האור מהקוואזרים הללו עשה דרך של תשע, עשר ואפילו 11 מיליארד שנים עד שהגיע אלינו. כשאנחנו צופים בהם, אנחנו לא רואים אותם כפי שהם היום, אלא כפי שהיו כשהיקום היה צעיר מאוד.

מדוע העצמים הבהירים ביותר ביקום מסתתרים דווקא בקצה שלו?, צילום: נאס"א

עידן ה"צהריים הקוסמיים"

מדענים גילו כי רוב הקוואזרים היו פעילים בתקופה המכונה "צהריים קוסמיים" (Cosmic Noon) - כשלושה מיליארד שנים לאחר המפץ הגדול. באותה עת, היקום היה הרבה יותר דחוס וגלקסיות צעירות היו עשירות ב"חומר גלם" (גז ואבק) ליצירת כוכבים ולהזנת חורים שחורים.

בנוסף, התנגשויות בין גלקסיות היו נפוצות הרבה יותר. התנגשויות אלו דחפו כמויות אדירות של חומר ישירות לתוך לועם של החורים השחורים המרכזיים, מה שהפעיל את אותם קוואזרים מפלצתיים ובהירים.

ביקום המודרני (והקרוב אלינו), הגלקסיות כבר רחוקות יותר זו מזו, רוב הגז כבר הפך לכוכבים, והחורים השחורים "שקטים" יותר משום שנגמר להם האוכל.

לכן, כדי לראות קוואזר בשיא כוחו, עלינו להביט רחוק מאוד - אל הזמן שבו היקום היה מקום הרבה יותר כאוטי ונוצץ.

איך הגוף הכי חשוך מאיר בעוצמה של מיליארדי שמשות?, צילום: נאס"א

מדריך קוסמי (ופשוט למדי)

מהירות האור כ"מכונת זמן": האור נע במהירות קבועה (כ-300,000 ק"מ בשנייה). לכן, אור מגלקסיה מרוחקת לוקח זמן להגיע אלינו. ככל שהמרחק גדול יותר, כך אנחנו רואים את העצם בשלב מוקדם יותר בהיסטוריה שלו.

חור שחור סופר-מאסיבי: חור שחור בעל מסה של מיליוני עד מיליארדי פעמים ממסת השמש. מדענים מאמינים שהם קיימים במרכזי רוב הגלקסיות (כולל שביל החלב שלנו).

דיסקת ספיחה: טבעת של גז ואבק המסתחררת סביב חור שחור לפני שהיא נבלעת בו. החיכוך והחום בטבעת זו הם שיוצרים את האור הבהיר של הקוואזר.

קוואזר: קיצור של "מקור רדיו מעין-כוכבי" (Quasi-stellar Radio Source). זהו חור שחור פעיל שמאיר בעוצמה גבוהה יותר מכל הגלקסיה המארחת שלו.

הסטה לאדום: כלי שבעזרתו אסטרונומים מודדים מרחק. מכיוון שהיקום מתפשט, האור מעצמים רחוקים נמתח והופך ל"אדום" יותר. ככל שההסטה לאדום גבוהה יותר, העצם רחוק יותר ועתיק יותר.

התמזגות חורים שחורים, צילום: Caltech-LIGO

הקוואזרים הבהירים הם עדות לעבר הפרוע של היקום. אנחנו רואים אותם רחוק כי שם (ומתי) שהייתה להם מספיק "אספקה" כדי לזרוח בעוצמה כזו.

טעינו? נתקן! אם מצאתם טעות בכתבה, נשמח שתשתפו אותנו

כדאי להכיר