עבור לתוכן
  • צור חשבון
  • מאמר מספר 65 - על חורים שחורים חלק שני


    amiorr

    מאמר מספר 65 - על חורים שחורים חלק שני

    מאת עמי אור

     היווצרות חורים שחורים

     על נושאים אלה דנתי בסדרת המאמרים 38-43.

    כוכבים צפויים לעבור קריסה כבידתית לאחר שאוזל מלאי הדלק הגרעיני שלהם והם מפסיקים להפיק אנרגיה באמצעות היתוך גרעיני. בשלבי החיים האחרונים של כוכב, הוא משיל מעליו את המעטפת החיצונית, שהופכת במקרים רבים לערפילית פלנטרית, והגלעין שלו הופך לגוף קטן ודחוס. כוכב שמסתו המקורית קטנה מ ־ 8 מסות שמש צפוי להפוך לננס לבן, ולאחר השלת המעטפת החיצונית, מסתו לא תעלה על גבול צ'נדראסקאר, שגודלו 1.44 מסות שמש. כוכב מסיבי יותר, בעל מסה גדולה מ - 8 מסות שמש וקטנה מ - 20 מסות שמש יקרוס לכוכב נויטרונים תוך כדי פיצוץ סופרנובה. מסתו הסופית תהיה קטנה מגבול טולמן־אופנהיימר־וולקוף, שגודלו כ - 3 מסות שמש.

     לעומת זאת, כוכב מסיבי מאוד, בעל מסה של 20 מסות שמש ומעלה, יקרוס בסוף חייו באירוע סופרנובה, לחור שחור. גם לכוכבים אלה המעטפת החיצונית תושלח מהכוכב בשלבי חייו האחרונים ויצירת ערפילית פלנטרית. מסתו הסופית של חור שחור כזה, הקרוי חור שחור כוכבי, צפויה להיות גדולה מ - 3 מסות שמש. באופן מעשי, הוא הופך לחור שחור רק כאשר המסה שלו מתרכזת בתוך כדור שהרדיוס שלו קטן מרדיוס שוורצשילד, והדבר צפוי להתרחש במהלך הקריסה. במילים אחרות, החור השחור נוצר יחד עם היווצרות אופק אירועים סביבו. מרגע זה, אור שעוזב את פני הכוכב לא יכול לצאת מחוץ לאופק האירועים. משפט מתמטי קובע שפנימה לאופק האירועים החומר חייב, בסופו של התהליך, להתרכז בנקודה אחת, וליצור סינגולריות. סינגולריות היא מקום בו חוקי הפיזיקה ותורת היחסות אינם ישימים. הצפיפות והכבידה בתוך הסינגולריות היא אינסופית. גודל הסינגולריות - אפס.

     קריסה שכזו צפויה ליצור רק חורים שחורים שמסתם 3 מסות שמש או יותר. חורים שחורים הקטנים מגבול זה יכולים להיווצר רק באזור בעל צפיפות חומר גבוהה מאוד. כיום, תנאים כאלה קרוב לוודאי לא קיימים, אבל ייתכן שהתנאים ביקום הצעיר מאוד, חלקי שנייה לאחר המפץ הגדול, אפשרו את היווצרותם של חורים שחורים קטנים. חורים שחורים היפותטיים אלו, מכונים חורים שחורים קדמונים.

    התהליך שמתאר היווצרות של חורים שחורים על מסיביים אינו ברור די צרכו. על פי אחת ההשערות חורים שחורים אלו, שמסתם גדולה פי מיליונים עד מיליארדים ממסת השמש, נוצרו תוך כדי קריסה כבידתית של כוכבי ענק קדומים. אפשרויות אחרות הן קריסה של חומר רב שנמצא באזור קטן יחסית במרכז גלקסיה, נפילת כמויות גדולות של חומר לתוך חור שחור קיים, או התמזגות של כמה חורים שחורים קיימים. כיום, חורים שחורים אלו, שמצויים במרכזי הגלקסיות (המהווה אזור צפוף) בדרך כלל, מספח אליו באופן קבוע חומר שנמצא שם.

     אם כן, מהו חור שחור?

    חור שחור או כפי שנקרא באנגלית ,Black Hole הוא גרם שמיים בעל שדה כבידה כה חזק, ששום עצם או קרינה הקרובים אליו יתר על המידה אינם יכולים להימלט וגורלם נגזר להיבלע במרכזו. כל מסלול תנועה אפשרי בתוך תחומי אופק האירועים מוליך לנקודה אחת ויחידה - המרכז (הסינגולריות). קרוב לחור השחור  בכל כיוון שנתקדם, נגיע לבסוף אל המרכז. מהירות המילוט ממנו גבוהה יותר מאשר מהירות האור ומאחר ואין בטבע מהירות גבוהה ממהירות האור, שום דבר, לא חומר, ולא חלקיקים, ולא קרינה, יכולים להימלט ממנו (וראה סייגים לכך בהמשך). לו ניתן היה לראות את הסינגולריות, היא הייתה נראית בכל כיוון שהוא. כמובן שלא ניתן לצפות בסינגולריות "עירומה".

     כל מסה הנדחסת לכדור בעל רדיוס קטן או שווה לרדיוס שוורצשילד מהווה למעשה חור שחור. כאמור, חור שחור יכול להיווצר כתוצאה מקריסה כבידתית בשלבים אחרונים של התפתחות כוכב כבד מאוד. אף על פי שהחור השחור עצמו אינו מקרין (ומכאן מגיע שמו), תהליך קוונטי המכונה קרינת הוקינג גורם לפליטת קרינה וחלקיקים מסיביים מהגבול החיצוני של החור השחור, הקרוי אופק אירועים. מסתו של החור השחור גדלה כאשר גוף חוצה את אופק האירועים מבחוץ פנימה, ומאידך, מסתו קטנה בעקבות קרינת הוקינג. (על קרינת הוקינג ראה הסבר בהמשך).

     ב־10 באפריל 2019, צולמה תמונה (מעובדת) של חור שחור בגלקסיה האליפטית M87 באמצעות הטלסקופ EHT. (ראה התמונה המצורפת).

     המאמר  הבא: מאמר 66 חורים שחורים - המשך

    אילוסטרציה של זוג כוכבים האחד חור שחור הסופח אליו חומר מבן הזוג כוכב  בסדרה הראשית.png

    images (1).jpg

    images.jpg


    תגובות משתמשים

    תגובה מומלצת

    עדיין לא נוספו תגובות.



    הצטרף לשיחה

    אתה יכול לכתוב עכשיו ולהרשם אחר כך אם יש לכם חשבון הכנס עכשיו בשביל לכתוב מהחשבון שלך

    אורח
    Add a comment...

    ×   הודבק כטקסט מיוחד.   הדבק כטקסט רגיל

      Only 75 emoji are allowed.

    ×   Your link has been automatically embedded.   Display as a link instead

    ×   התוכן הקודם שלך שוחזר .   נקה

    ×   You cannot paste images directly. Upload or insert images from URL.


  • פעילות אחרונה

    1. 0

      טלסקופ דובסוני 6 אינטש למכירה

    2. 2

      תצפית מדברית מהאגדות - מאי 2024

×
×
  • צור חדש...

Important Information