שרד כדי לספר: כוכב ניצל ממפגש הרסני עם חור שחור

הברק אולי לא מכה פעמיים אבל חורים שחורים דווקא כן. קבוצת מחקר בינלאומית בהובלה של אסטרונומים מאוניברסיטת תל אביב צפו בהבזק אור שנוצר כאשר כוכב נופל על חור שחור ונהרס. אלא שהבזק זה התרחש כשנתיים לאחר הבזק כמעט זהה בשם AT 2022dbl מאותו מקום. זהו המקרה המאומת הראשון שבו נצפה כוכב שורד את המפגש שלו עם חור שחור סופר מאסיבי, וחוזר למפגש נוסף. תגלית זו מערערת את ההנחות המקובלות לגבי אירועי קריעת כוכבים ע״י חורים שחורים, ומרמז כי ייתכן שרבים מאותם הבזקי אור ביקום הם למעשה רק תחילתה של דרמה אסטרונומית ארוכת טווח ומורכבת הרבה יותר.

המחקר נערך בהובלת ד״ר לידיה מקריגיאני (לשעבר פוסט-דוקטרנטית באוניברסיטת תל-אביב וכיום חוקרת באוניברסיטת לנקסטר באנגליה), בהנחייתו של פרופ׳ יאיר הרכבי, חבר סגל בחוג לאסטרופיזיקה בפקולטה למדעים מדויקים ע"ש ריימונד ובברלי סאקלר, ומנהל מצפה הכוכבים על-שם Wise במצפה רמון. במחקר השתתפו גם פרופ׳ אהוד נקר, ראש החוג לאסטרופיזיקה באוניברסיטת תל-אביב, והסטודנטיות סארה פארס ויעל דגני מקבוצת המחקר של הרכבי, לצד חוקרים בינלאומיים רבים. המחקר התפרסם בגיליון יולי של ה-Astrophysical Journal Letters.

^{פרופ' יאיר הרכבי וצוות המחקר}

כשחור שחור מסתפק ב"נישנוש"

צוות החוקרים מסביר כי במרכז כל גלקסיה גדולה שוכן חור שחור במסה של מיליוני על מיליארדי פעמים מסת השמש. גם במרכז שביל החלב שלנו ישנו חור שחור סופר-מאסיבי כזה, שזיכה את מגליו בפרס נובל לפיזיקה לשנת 2020. אך מעבר לזה שאנחנו יודעים שהם שם, לא ברור לנו איך ה'מפלצות' האלו נוצרות וכיצד הן משפיעות על הגלקסיות שבהן הן נמצאות. אחד האתגרים בהבנת חורים שחורים אלו הוא שהם, ובכן, שחורים. חור שחור הוא אזור במרחב בו הכבידה כל כך חזקה שאפילו אור לא יכול לברוח. את החור השחור במרכז שביל החלב גילו באמצעות התנועה של כוכבים סביבו. אך בגלקסיות אחרות, רחוקות יותר, אין לנו אפשרות לראות את התנועה הזו.

למרבה המזל, או חוסר המזל, תלוי מאיזו נקודת מבט מסתכלים, אחת לכ-10,000 עד 100,000 שנה, כוכב אחד יתקרב יותר מדי לחור השחור הסופר מאסיבי שבמרכז הגלקסיה שלו וייקרע לגזרים. חצי ממנו ״ייבלע״ על ידי החור השחור וחצי יועף החוצה. כאשר חומר נופל לעבר חור שחור, הוא מסתובב, בדומה למים שמתנקזים באמבטיה. רק שסביב חור שחור, מהירות הסיבוב של החומר מתקרבת למהירות האור, החומר מתחמם וקורן באור חזק שניתן לראות למרחקים עצומים. כך, כוכב חסר מזל שכזה ״מאיר״ למשך כמה שבועות או חודשים את החור שחור, ומספק הזדמנות חולפת לחקור את תכונותיו. 

אלא שהבזקי האור האלו לא התנהגו כמצופה. האור היה חיוור מהצפוי ובטמפרטורה נמוכה מהצפוי. אחרי כעשור של ניסיונות להבין מדוע זה כך, יתכן ש-AT 2022dbl סיפק את ההסבר. החזרה של אותו הבזק אור, באותו מקום, לאחר כשנתיים, מרמזת שלפחות ההבזק הראשון נבע מהתפרקות חלקית בלבד של הכוכב, כאשר רובו שרד וחזר למעבר (כמעט זהה) נוסף. כלומר, הבזקים אלו מתארים יותר ״נשנוש״ של החור השחור מאשר ״ארוחה״. 

"כעת השאלה היא האם נראה הבזק אור שלישי לאחר שנתיים נוספות, בתחילת 2026" אומר פרופ׳ הרכבי. "אם נראה הבזק שלישי זה אומר שגם השני היה רק פירוק חלקי של הכוכב, ואז אולי כל ההבזקים מהסוג הזה, שאנחנו מנסים להסביר כבר 10 שנים בתור פירוקים מלאים של כוכבים, הם בעצם לא מה שחשבנו. אם לא נראה הבזק שלישי אז יתכן שההבזק השני היה הפירוק המוחלט של הכוכב. המשמעות היא שפירוק חלקי של כוכב ופירוק מלא שלו על ידי חור שחור נראים כמעט בדיוק אותו דבר, אפשרות שנחזתה עוד לפני תגלית זו על ידי קבוצת המחקר של פרופ׳ צבי פירן באוניברסיטה העברית. כך או כך, נצטרך לשכתב את הפרשנות שלנו לאותם הבזקים, ואת מה שהם יכולים ללמד אותנו על המפלצות השוכנות במרכזי גלקסיות".