התגלית שעשויה לפתור את אחת מהתעלומות הגדולות של היקום

חוקרים סבורים שהעצם המסתורי GLIMPSE-17775 הוא חור שחור צעיר עטוף בגז, ומספק את הראיה החזקה ביותר עד כה להסבר "הנקודות האדומות הקטנות" שמסעירות את האסטרונומיה מאז 2022.

"לראשונה אנחנו יכולים לראות בצורה ברורה כל כך את סביבתו של חור שחור צעיר ביקום המוקדם", אמרה החוקרת פאולה נטרה. לדבריה, הגילוי של העצם המסתורי GLIMPSE-17775 באמצעות טלסקופ החלל ג'יימס ווב עשוי לקרב את המדענים לפתרון אחת התעלומות הגדולות ביותר של היקום הקדום: מהן "הנקודות האדומות הקטנות" שהתגלו בשנים האחרונות במעמקי החלל.

מאז תחילת פעילותו המדעית של טלסקופ החלל ג'יימס ווב ב-2022, נתקלו אסטרונומים באוכלוסייה חדשה ומפתיעה של עצמים רחוקים במיוחד. העצמים נראו קטנים, אדומים ובהירים באופן חריג, וזכו לכינוי "נקודות אדומות קטנות". הם הופיעו בתקופה שבה היקום היה בן כמה מאות מיליוני שנים בלבד, אך נראו גדולים ובהירים הרבה יותר מכפי שחזו המודלים המקובלים להתפתחות גלקסיות וחורים שחורים.

כעת, מחקר חדש המבוסס על תצפיות של טלסקופ ווב מצביע על כך שלפחות חלק מהעצמים הללו עשויים להיות חורים שחורים סופר-מסיביים צעירים, הצומחים במהירות בתוך מעטפות עצומות של גז לוהט וצפוף. כך עולה ממחקר חדש ומדיווחים של ESA.

הספקטרום המפורט ביותר שנמדד

במרכז המחקר ניצב עצם בשם GLIMPSE-17775 שנצפה ביקום המוקדם. כדי לחקור אותו, השתמשו החוקרים בשילוב של תצפיות עמוקות במיוחד ואפקט המכונה עדשת כבידה, תופעה שבה כוח הכבידה של צבר גלקסיות ענק פועל כמו זכוכית מגדלת קוסמית ומאפשר לראות עצמים רחוקים וחלשים במיוחד.
התוצאה הייתה הספקטרום - מעין "טביעת אצבע" כימית - המפורט ביותר שהתקבל עד היום עבור אחת מהנקודות האדומות הקטנות.

"עם GLIMPSE-17775 אנחנו יכולים סוף-סוף לבחון את המודלים האלה, משום שהספקטרום של העצם עמוק ומדהים באיכותו", אמר החוקר הראשי ואסילי קוקורב. "העצם הזה מעניק לנו הצצה חסרת תקדים למה שמתרחש בתוך הנקודות האדומות הקטנות".

הניתוח חשף יותר מ-40 קווי פליטה ובליעה שונים של יסודות וחלקיקים, בהם הליום, ברזל ואלקטרונים. הממצאים מעידים על כך שהעצם מוקף במעטפת צפופה במיוחד של גז חם.

לדברי החוקרים, ההסבר המתאים ביותר לנתונים הוא שחור שחור צעיר וענק צובר כמויות אדירות של חומר מהסביבה שלו, בעודו חבוי בתוך "פקעת" גז עבה.

"ייתכן שאנחנו עדים לשלב שבו חורים שחורים סופר־מסיביים נולדים וגדלים במהירות", אמר פרופ' רוברטו מאיולינו מאוניברסיטת קיימברידג', ממחברי המחקר. "זהו שלב שחזינו תיאורטית במשך שנים, אבל עד עכשיו כמעט שלא הצלחנו לצפות בו".

הגילוי חשוב משום שהוא עשוי לפתור שתי שאלות יסוד באסטרופיזיקה המודרנית. הראשונה היא מה טיבן של אותן "נקודות אדומות קטנות" שהופיעו לפתע בנתוני טלסקופ ווב והפתיעו את החוקרים. השנייה היא כיצד הצליחו חורים שחורים סופר-מסיביים להגיע לממדים עצומים זמן קצר כל כך לאחר המפץ הגדול. לפי המודלים המקובלים, לא היה להם די זמן לגדול לממדים שנצפו.

אם הפרשנות החדשה נכונה, ייתכן שחלק מהעצמים שהטרידו את האסטרונומים אינם גלקסיות ענק חריגות כפי שסברו תחילה, אלא חורים שחורים צעירים הנמצאים בשלב צמיחה מואץ במיוחד.

לדברי החוקרים, יידרשו תצפיות נוספות כדי לקבוע אם כל "הנקודות האדומות הקטנות" הן אכן אותו סוג של עצם, אך GLIMPSE-17775 מספק עד כה את הראיה המשכנעת ביותר לכך שהפתרון לתעלומה עשוי להימצא בחורים שחורים צעירים המסתתרים בתוך ענני גז עצומים.