אחת מתופעות הטבע הקשות ביותר להבנה, להסבר, ובעיקר לתיעוד היא החורים השחורים. למדענים ישנן תיאוריות רבות לגבי הדרך שבה כוכבי ענק אלו נוצרים ו"חיים", אך כיוון שרוב החורים השחורים מרוחקים מאוד ומצויים בגלקסיות מרוחקות קשה לצפות ולהתחקות אחריהם.

שביל החלב (צילום: EPA)

כעת נראה כי עולם האסטרונומיה צועד צעד נוסף לעבר הבנת התופעה יוצאת הדופן והאקזוטית הזו, לאחר שחור שחור אדיר ממדים נצפה במרכז גלקסיית שביל החלב, כשהוא מסתתר בענן של גז רעיל. על פי ה"גרדיאן" שסיקרו את התגלית המדהימה, אם הגילוי יאושר, יהיה זה החור השחור השני בגודלו שאותר אי פעם בשביל החלב, לאחר ש-"*Sagittarius A", חור שחור אחר, נמצא לפני זמן לא רב במרכז הגלקסיה שלנו.

אסטרונומים ביפן מצאו הוכחות לנוכחות האובייקט החדש בזמן שצפו באמצעות הטלסקופים הגדולים שלהם, שממוקמים במדבר אטקמה שבצ'ילה. הם עקבו אחרי ענן גז רעיל שסיקרן אותם, וניסו ולהבין את התנהגות המוזרה שלו שצדה את עיניהם. שלא כמו בגזים המרכיבים עננים בין-כוכבים אחרים, הגזים בענן הזה – המכיל בין השאר מימן ציאנידי ופחמן חד חמצני – נעו במהירויות שונות ומשונות.

התוצאות שעלו בתצפיות דרך טלסקופ "אלמה" הראו כי המולקולות בענן האליפטי, הנמצא 200 שנות אור ממרכז שביל החלב ורוחבו 150 טריליון קילומטרים, נמשכו על ידי כוחות גרביטציונים אדירים. הסיבה לכך, על פי מודלים ממוחשבים, היא הימצאותו של חור שחור שאינו גדול מ-1.4 טריליון קילומטרים.

חשדותיהם של המדענים לגבי נוכחותו של חור שחור בתוך ענן הגז קיבלו חיזוק כשמדענים אחרים גילו גלי רדיו שמגיעים מחור שחור במרכז הענן – כך לטענת טומוהרו אוקה, אסטרונום מאוניברסיטת קאיו שבטוקיו. אוקה הוסיף וטען כי "זוהי העדות הראשונה לחור שחור בעל מסה בינונית (IMBH) בגלקסיית שביל חלב".

"חורים שחורים בעלי מסה בינונית" (IMBH), בדומה לחור השחור שנמצא כעת, צפויים לסייע בהבנת הידע האסטרונומי לגבי האובייקטים בעלי המסה הגדולה ביותר שנמצאים ביקום. עד היום לא נמצאה ראייה חותכת לקיומם של חורים שחורים אלו. הוכחות לקיומו של חור שחור בגודל בינוני (IMBH) בענן הגז הרעיל בגלקסיה שלנו, שמשקלו עד מאה אלף שמשות, הוא בדיוק מה שהאסטרונומים חיפשו.

מהו חור שחור?

חור שחור הוא אזור בחלל שבו מרוכזת מסה של כוכב בתוך רדיוס של קילומטרים בודדים. מאחר שהמסה של החור השחור עצומה, כוח המשיכה שלו חזק דיו כדי לשאוב כל דבר שמתקרב אליו, אפילו אור. כל המסה של החור השחור נופלת לתוך המרכז שלו, ומרוכזת בנקודה סינגולרית, כלומר נקודה שלה יש "צפיפות אין-סופית".

במרחק כמה קילומטרים מהסינגולריות קיים "אופק אירועים" (event horizon), גבול מתמטי שמסמן את "נקודת האל-חזור", כלומר הנקודה שבה המהירות הנדרשת לברוח משדה הכבידה של החור השחור גדולה ממהירות האור.

חור שחור (צילום: אי-פי)

אותה נקודה היא גם גבול עקרוני: אי אפשר להוציא חומר, אור, או כל סוג של "מידע" החוצה מעבר לאופק האירועים. מה שנופל דרכו אבוד לעד, ולעולם לא נדע מה עלה בגורלו. חורים שחורים הם גופים אקזוטיים למדי, ומטבע הדברים אלה גופים שקשה מאוד לראות בחלל. הם לא פולטים אור, מה שאומר שגילוי חורים שחורים ותצפית עליהם היא משימה קשה במיוחד, שמסתמכת על אמצעים עקיפים.

כזכור בשנה האחרונה התגלו בניסוי LIGO גלי כבידה שכנראה נפלטו בהתנגשות בני שני חורים שחורים, כל אחד מהם כבד פי 30 בערך מהשמש שלנו. התגלית עצמה חשובה בעיקר מכיוון שהייתה זו הפעם הראשונה שהתגלו אותם גלי כבידה חמקמקים, אבל גם היא מעידה (בעקיפין) על קיומם של חורים שחורים ביקום.

כך נראה "אופק אירועים", מתוך הסרט "בין כוכבים"

תגליות אלה קידמו את החורים השחורים מסטטוס של תופעה תיאורטית מעניינת למציאות אסטרופיזיקלית. כיום חורים שחורים הם חלק בלתי נפרד מההבנה שלנו של התפתחות גלקסיות, ואף של מחזור החיים של כוכבים. הם משמשים במה לתיאוריות חדשות על כבידה ומכניקת קוונטים, כאשר מגוון התופעות הסובבות אותם מקדם את הידע שלנו בפיזיקה במגוון תחומים.