מגזין הטכניון | סתיו 2019

36 אסטרופיזיקה https://academic.oup.com/mnrasl/article/488/1/L1/5522653 למ אמר: כ מו שאר חברי הצוות הבין-לאומי שבו הוא שותף, גם פרופ’ ארי לאור מהפקולטה לפיזיקה בטכניון הופתע מהממצא המרכזי בתצפית : קיומה של דיסקת גז 2018 במאי 17- שערך הצוות ב במקום שלא הייתה אמורה להימצא בו לפי התאוריות האסטרופיזיקליות המקובלות. גילויה של הדיסקה המפתיעה מסביב לחור השחור מיליון 130 , הנמצאת NGC 3417 במרכזה של הגלקסיה שנות אור מאיתנו, נעשה באמצעות טלסקופ החלל Monthly האבל. ממצאי המחקר פורסמו בכתב העת . Notices of the Royal Astronomical Society NGC לדברי פרופ’ לאור, “צפינו על מרכז הגלקסיה , שם נמצא חור שחור מסיבי שמסתו גדולה 3147 מיליון ממסת השמש שלנו. בניגוד לכל 300 פי התחזיות גילינו שם דיסקת גז דקה הסובבת במהירות עצומה - יותר מעשירית ממהירות האור - קרוב מאוד לחור השחור.” חורים שחורים מסיביים נמצאים במרכזן של רוב הגלקסיות, אולם רק בחלק קטן מהגלקסיות קיימת דיסקת ספיחה שדרכה נופל הגז אל החור השחור. בתהליך זה משתחררת קרינה העשויה לעלות בעוצמתה על הקרינה מכל הכוכבים בגלקסיה.  סובל החור השחור מ”תת- NGC 3147 בגלקסיה תזונה”; כמות קטנה מאוד של גז מגיעה למרכז ומייצרת כמות זעומה בלבד של קרינה. במקרה זה הגז צפוי להישאר דליל ומפוזר ולא ליצור את מבנה הדיסקה. לדברי פרופ’ לאור, “התייחסנו לחור השחור כאל מועמד מושלם לאישוש התאוריה NGC 3147 של שמתחת לבהירויות מסוימות מפסיקה דיסקת הספיחה להתקיים. מה שראינו היה לחלוטין בלתי צפוי: מצאנו גז המסתחרר סביב החור השחור, שאת המאפיינים שלו אי אפשר להסביר ללא קיומה של דיסקת ספיחה דקה.” הדיסקה שהתגלתה נמצאת בעומק שדה הכבידה של החור השחור, כך ששדה הכבידה מסיט את האור לאורכי גל גדולים יותר - תהליך הקרוי הסחה לאדום. עקב המהירויות הגבוהות פועל גם אפקט הפוך המסיט חלק מהאור לאורכי גל קצרים יותר. לדברי המחבר הראשי של המחקר, סטפנו ביאנקי מהאוניברסיטה של רומא, “הדיסקה שגילינו קרובה כל כך לחור השחור, שעוצמת הכבידה ומהירות הגז משפיעות משמעותית על חלקיקי האור, ולא נוכל להבין את המידע שנאסף אם לא נכלול את האפקטים של תורת היחסות הפרטית והכללית.” לדברי מרקו קיאברג’ה, שהשתתף במחקר, “מעולם לא ראינו בבירור כזה, ובאור נראה, אפקטים של יחסות פרטית וגם של יחסות כללית.” קיאברג’ה הוא חוקר בסוכנות החלל האירופית, במכון המדע של טלסקופ החלל ובאוניברסיטת ג’והנס הופקינס. האפקט הכולל יוצר חתימה אופיינית לגז יחסותי הנע סביב חור שחור, . האפקטים שנמדדו 1991- חתימה שפרופ’ לאור חישב ב אכן מתאימים בדיוק לחישוב התאורטי.  התגלית הדרמטית מבוססת כאמור על תצפיות שביצע טלסקופ החלל האבל באמצעות מכשיר הקרוי ספקטרוגרף. מכשיר זה מאפשר למדוד בצורה מדויקת את התפלגות המהירויות של הגז הפולט קרינה. לדברי החוקרים, “ללא טלסקופ החלל לא היינו יכולים לבצע את התצפית, כיוון שעוצמת ההארה של הכוכבים בגלקסיה גוברת עשרות מונים על הקרינה החלשה יחסית שפולטת הדיסקה סמוך לחור השחור. ההפרדה הזוויתית הגבוהה של טלסקופ החלל איפשרה לבודד ולמדוד את הקרינה מסביבת החור השחור בלבד.” החוקרים מקווים למצוא באמצעות האבל דיסקות דקות דומות בקרבת חורים שחורים בגלקסיות נוספות, וללמוד בשיטה זו על מבנה הדיסקות ואולי אף על הסיבוב של החור השחור עצמו. פרופ’ ארי לאור הואאסטרופיזיקאי המתמחה בגלקסיות הוא הצטרף לסגל הפקולטה לפיזיקה 1995- פעילות. ב בטכניון אחרי דוקטורט באוניברסיטת תל אביב ופוסט- דוקטורט במכון ללימודים מתקדמים בפרינסטון ובמכון הטכנולוגי של קליפורניה.  NGC 3417 משמאל: צילום טלסקופ של גלקסיה פרופ׳ ארי לאור