חורים שחורים סופר-מסיביים קיימים על פי ההערכות במרכז של רוב הגלקסיות ביקום. המסה של חור שחור כזה יכולה לנוע בין מיליון למיליארד מסות-שמש, ותהליך היווצרותם קשור להיווצרות של הגלקסיה שמכילה אותם. כעת, במחקר שפורסם בכתב העת Astrophysical Journal, גילה צוות של אסטרונומים מאות חורים שחורים סופר-מסיביים חבויים שאורבים ביקום - כשייתכן שישנם עוד מיליארדים או אפילו טריליונים חורים שחורים מסוג זה, שטרם התגלו.
3 צפייה בגלריה
חור שחור סופר-מסיבי מוקף בענני גז ואבק, בארבעה אורכי גל שונים של אור
(איור: NASA/JPL-Caltech)
החוקרים זיהו את החורים השחורים הענקיים הללו הודות לקרינה אינפרה-אדומה שהם פלטו מבעד לענני אבק וגז שהסתירו אותם. הממצאים, עשויים לשפוך אור חדש על אופן התפתחות הגלקסיות, לרבות גלקסיית שביל החלב, שבמרכזה קשת A* - חור שחור סופר-מסיבי שמסתו מוערכת בכ-4 מיליון מסות-שמש.
מרדף אחרי זיהוי ואיתור חורים שחורים נחשב לאתגר מורכב. אלו גופים אפלים שלא ניתן לראות ישירות, אולם לעיתים ניתן לזהותם כשהם בולעים את החומר שנע סביבם, תהליך שגורם להם לפלוט אנרגיה שאותה ניתן למדוד גם ממרחק רב של מיליוני שנות אור.
אסטרונומים מאמינים שיש ביקום מיליארדים, ואולי אפילו טריליונים, של חורים שחורים סופר-מאסיביים - חורים שחורים בעלי מסה גבוהה פי 100 אלף לפחות מזו של השמש שלנו. אחת ההערכות גורסת כי במרכז כל גלקסיה גדולה אורב חור מסוג זה, אך כאמור האתגר במציאתם הוא מעבר ליכולתם של צוותי האסטרונומים השונים, בין אם בשל ענני הגז והאבק שמסתירים אותם ובין אם הזווית שבה הם מצויים.
ב-Live Science פורסם שכ-35% מהחורים השחורים הסופר-מסיביים מוסתרים באופן הזה, עלייה משמעותית מההערכה הקודמת (15% ומטה), אם כי מחברי המחקר סבורים כי חושבים המספר האמיתי יכול להיות קרוב יותר ל-50%. במחקר החדש, השתמשו החוקרים בנתוני טלסקופ החלל IRAS של נאס"א, שפעל במשך 10 חודשים בלבד (החל מינואר 1983) והיה טלסקופ החלל הראשון שמיפה את השמיים בתחום אינפרה-אדום של הספקטרום האלקטרומגנטי.
בנוסף, השתמשו החוקרים בנתוני טלסקופ החלל NuSTAR, שמנוהל על ידי המעבדה להנעה סילונית של נאס"א בעיר פסדינה שבקליפורניה, ויכול לזהות את קרני הרנטגן עתירות האנרגיה הנפלטות מהחומר המחומם שנע סביב חורים שחורים.
3 צפייה בגלריה
טלסקופ החלל IRAS של נאס"א, שסייע במציאת חורים שחורים סופר-מסיביים שהיו מוסתרים מהעין על ידי ענני גז ואבק שמקיפים אותם
(צילום: NASA/JPL)
באמצעות הנתונים שהשיגו, החוקרים זיהו מאות חורים שחורים סופר-מסיביים חבויים, לאחר סינון שערכו לממצאים שהתגלו לא כחורים שחורים סופר-מסיביים חבויים, אלא גלקסיות שמצויות בתהליך של יצירת כוכבים רבים. "טלסקופי החלל IRAS ו-NuSTAR התגלו כשימושיים מאוד עבור המחקר שלנו, וזאת חרף העובדה שטלסקופ החלל IRAS חדל לפעול לפני יותר מ-40 שנים", אמר ד"ר פיטר בורמן, אסטרופיזיקאי במכון הטכנולוגי של קליפורניה, שנמנה על צוות המחקר.
הטכניקה שבה נעשה שימוש עשויה לא רק לסייע באיתור חורים שחורים סופר-מסיביים ביקום, אלא גם לשפוך אור חדש על תפקידם ביצירת גלקסיות. "אם לא היו לנו חורים שחורים, הגלקסיות בכללותן היו הרבה יותר גדולות ומרובות כוכבים", אמר פושאק גנדי, פרופסור לאסטרופיזיקה באוניברסיטת סאות'המפטון, שנמנה על צוות המחקר. "עם זאת, החורים השחורים יכולים לצרוך כמויות אדירות - אך לא אינסופיות - של חומר, מה שעשוי גם כן להשפיע על קצת היווצרות הכוכבים בגלקסיות השונות, באמצעות פליטת החומרים החוצה".
