אסטרונומים מאשרים את קיומו של חור שחור סופר מסיבי בורח RBH-1 שנוסע במהירות של 3.4 מיליון קמש בחלל

אסטרונומים בראשות חוקרים מאוניברסיטת ייל הכריזו על אישור החור השחור הסופר-מאסיבי הראשון שנמלט, בשם RBH-1. עצם זה, עם מסה שווה לפחות פי 10 מיליון מזו של השמש, נע במהירות של כ-3.4 מיליון ק”מ לשעה, או 954 ק”מ לשנייה, לעבר החלל הבין-גלקטי.

תצפיות שבוצעו עם טלסקופ החלל ג’יימס ווב זיהו גל הלם מול החור השחור ושובל של היווצרות כוכבים המשתרע על פני כ-200,000 שנות אור. המבנה ממוקם במרחק המקביל ל-7.5 מיליארד שנות אור מכדור הארץ. תגלית זו מאמתת תחזיות תיאורטיות לגבי פליטות קיצוניות מחורים שחורים סופר-מאסיביים.

• RBH-1 זוהה לראשונה בשנת 2023 באמצעות תמונות מטלסקופ האבל.
• נתונים ממכשיר NIRSpec של ג’יימס ווב אפשרו למדוד מהירויות של הגז המחומם.
• הניתוח חשף שינויים ספקטרליים המעידים על תנועה על-קולית.

תצפיותיו של ג’יימס ווב

טלסקופ החלל ג’יימס ווב סיפק ראיות מכריעות לאישור RBH-1. מכשירי אינפרא אדום לכדו את הגז שנדחס על ידי גל ההלם, וחשפו הפרשי מהירות פתאומיים של כ-600 ק”מ לשנייה.

מדידות אלו הראו היסט כחול בקדמת המבנה והיסט לאדום בקצוות החיצוניים. דפוס כזה יכול להיות מוסבר רק על ידי מעבר מהיר של עצם מסיבי דרך המדיום הבין-גלקטי.

מנגנון פליטה

פליטת RBH-1 התרחשה ככל הנראה לאחר מיזוג של שתי גלקסיות, שהפגישו את החורים השחורים המרכזיים שלהן. השחרור הא-סימטרי של גלי כבידה יצר רתיעה המסוגלת להניע את החור השחור שנוצר מתוך הליבה הגלקטית.

מודלים תיאורטיים מצביעים על כך שמהירויות כמו זו שנצפו תואמות לתהליך זה. אפשרות נוספת כרוכה באינטראקציה עם חור שחור שלישי, אך הנתונים מעדיפים רתיעה כבידה.

שביל היווצרות כוכבים

התנועה של RBH-1 דוחסת את הגז סביבו, ויוצרת תנאים להולדת כוכבים חדשים בעקבותיו. שביל זה משתרע על פני 200 אלף שנות אור ומייצג תוצאה בלתי צפויה של מעבר העצם.

הדחיסה של המדיום הבין-גלקטי על ידי גל ההלם מחממת ומצמצמת את החומר. זה מפעיל תהליכי קריסת כבידה היוצרים כוכבים באזורים ריקים בעבר.

התופעה מדגימה כיצד בריחה של חורים שחורים יכולה להשפיע על התפלגות החומר ביקום. היווצרות הכוכבים הנצפית שווה ערך למאות מיליוני מסות שמש של כוכבים חדשים.

תכונות של RBH-1

לחור השחור RBH-1 יש מסה מוערכת של פי 10 מיליון מזו של השמש והוא נמצא במרחק של כ-230,000 שנות אור מהגלקסיה הביתית שלו. מהירותו מאפשרת לו להימלט לצמיתות מכוח הכבידה הגלקטית.

המבנה הקשור, המכונה הינשוף הקוסמי, כולל זוג גלקסיות המקיימות אינטראקציה. היישור הטוב של המסלול עם קו הראייה של כדור הארץ הקל על מדידות מדויקות.

תחזיות תיאורטיות עתיקות

תיאוריות שפותחו לפני כ-50 שנה חזו את האפשרות של גירושים של חורים שחורים סופר מסיביים על ידי רתיעה כבידה. עד כה היו קיימים רמזים, אך לא התקבל אישור ישיר.

הגילוי של RBH-1 מייצג את העדות התצפיתית החזקה הראשונה לתופעה זו. זה פותח אפיקים לחיפוש אחר אובייקטים דומים אחרים ביקום.

חורים שחורים סופר מסיביים מעגנים לרוב את מרכזי הגלקסיות ומווסתים את התפתחותן. מקרי פליטה מצביעים על כך שמיזוגים גלקטיים יכולים לשנות באופן דרסטי את התצורה הזו.

פרטים טכניים של מדידות

התצפיות של ג’יימס ווב מיפו את התפלגות המהירויות בגז שמסביב. ההבדל בין החומר שלפני ומאחורי גל ההלם אישר את התנועה העל-קולית של החור השחור.

ספקטרה חשפה קווי פליטה שנוטים ביחס לכדור הארץ. נטייה זו אפשרה חישובים מדויקים של מרכיב המהירות הרדיאלית.

גלקסיה מארחת נטושה

הגלקסיה ששכנה את RBH-1 חסרה כעת חור שחור סופר מסיבי מרכזי. סימולציות מצביעות על כך שזה לא משפיע באופן משמעותי על המבנה לטווח הארוך שלו.

היעדר הליבה הכבידה עשויה לשנות את דפוסי היווצרות הכוכבים העתידיים. עם זאת, מסת הכוכבים הכוללת נשארת דומיננטית בדינמיקה הגלקטית.