חורים שחורים

מהו "חור שחור"?

"חור שחור" הוא כוכב - בניגוד למה שהשם מרמז, הוא איננו "חור" או בור אינסופי לתוכו נופלים. איזה מן כוכב זה? ובכן, בניגוד לרוב העצמים ביקום אשר אותם אנו יכולים לראות באמצעות גלאי קרינה, חורים שחורים אינם פולטים שום קרינה מתוכם.(כאן הכוונה לקרינה בכל אורכי הגל - מתחום ה-X, האור הנראה, קרינה תת-אדומה וכדומה).
הסיבה לכך היא כוח המשיכה העצום שלהם, שהוא כל כך חזק עד שהאור אינו יכול "לברוח" מפניהם ולצאת למרחבי החלל. לכן, לא ניתן "לראות" חור שחור, כי הוא בולע מושלם של קרינה וגם של חומר.

כיצד נוצר חור שחור?

על פי ההשערות, כוכבים בעלי מסה גדולה מאד (לפחות פי 10 יותר ממסת השמש) מסיימים את חייהם בהתפוצצות אדירה המכונה סופר-נובה.
לאחר ההתפוצצות, נשארת מהכוכב מסה הגדולה פי 2 עד 3 ממסת השמש שלנו. אז מתחיל תהליך של קריסה ודחיסה עד שהצפיפות של החומר כל כך גדולה, שהוא אינו מסוגל להידחס עוד. השריד של הכוכב הוא עצם דחוס מאד וקטן יחסית (חישובים מראים שגודלו כמה קילומטרים בלבד), אשר על קיומו אנו יכולים להסיק על פי השפעת הכבידה האדירה שלו על סביבתו.
אחת הדוגמאות לכך היא "שאיבה" של חומר מכוכב שכן: החור השחור בולע אל פניו גזים שנמשכו אליו מכוכב סמוך כלשהו. הגזים הללו מואצים ומגיעים לטמפרטורות גבוהות במיוחד, ויש להם קרינה אופיינית, שמשמשת כמעין "טביעת אצבע" לקיום החור השחור. זו ראייה עקיפה לקיום החור השחור, שאותו, כאמור, איננו יכולים לראות ישירות.

האם ניתן לראות "חור שחור"?

למעשה, לא ניתן "לראות" חורים שחורים, משום שמעצם הגדרתם הם אינם מאפשרים לאור לבקוע (או להימלט) מהם. כוח המשיכה שלהם כל כך חזק, עד כי מהירות הבריחה (זוהי המהירות הדרושה להינתקות מכוח המשיכה של עצם שמימי כלשהו) שווה או גדולה יותר
ממהירות האור (300,000 ק"מ לשניה)!! רק לצורך ההשוואה, מהירות הבריחה מפני כדור-הארץ היא "רק" 11.2 ק"מ לשניה.

כיצד אם כן "רואים" חורים שחורים?

התשובה היא שאנו צופים בהשפעה של כוח המשיכה העצום של החור השחור על כוכבים הסמוכים לו. לעיתים, נקרע חומר מתוך הכוכב ו"נופל" אל תוך החור השחור. לתהליך זה מתלווה שחרור אנרגיה אדיר באורכי גל מסוימים (כמו קרינת רנטגן למשל). בעזרת גלאים ניתן למצוא את המקורות של אותה קרינה ולזהות את הכוכב שממנו נסחף החומר, וכך "רואים" את המקום של החור השחור הנעלם. דוגמא מצוינת לכך היא העצם הקרוי ברבור X1 שהוא מקור קרינת רנטגן חזק מאד בגלקסיה, החשוד כחור שחור.
המדענים סבורים שבליבת כל הגלקסיות ישנם חורים שחורים עצומים, בעלי מסה כבירה.

מה הקשר בין חור שחור לשלבי התפתחות השמש?

האמת היא שאין כל כך קשר בין שלבי התפתחות השמש ולבין חור שחור. השמש איננה מספיק מסיבית בשביל להפוך לחור שחור, ולכן היא תסיים את חייה דרך השלבים ענק אדום וננס לבן, לאחריו היא תדעך ותהפוך לננס אדום קטן וחיוור. רק כוכבים בעלי מסה הגדולה לפחות פי 10 ממסת השמש עוברים דרך תהליך של התפוצצות סופרנובה, שבסופו נשאר שריד קטן ודחוס הקרוי כוכב-נויטרונים. בתנאים מסויימים יכול להמשיך ולקרוס עד שיהפוך לגוף צפוף במיוחד המכונה בשם חור שחור. שימי לב שחור שחור איננו חור בשמיים אלא רק שם ציורי לגוף מאד דחוס וצפוף בעל מסה כבירה שאינו מאפשר לאור ולכל סוגי הקרינה לבקוע החוצה ממנו, ולכן אינו ניתן לתצפית ישירה.

למה כשחור שחור בולע עצם הוא פולט קרינת רנטגן?

כאשר חור שחור (שהוא גוף צפוף מאד ובעל כוח משיכה אדיר) בולע חומר, נאמר גז מימן מתוך כוכב שכן הנמצא בקרבתו, החומר ש"נופל" לתוך החור השחור מאיץ מאד את מהירותו. זו תופעה ידועה ופשוטה מחיי היום יום - כאשר כוח חזק פועל על גוף כלשהו, הגוף בדרך כלל מאיץ (מגדיל את המהירות שלו), וזו הסיבה שכאשר אנו נופלים מגובה רב המהירות שלנו הולכת וגדלה (כי כדור הארץ מושך אותנו ומאיץ אותנו).
כאשר גז מאיץ למהירות ולאנרגיה גבוהה, חלקיקים מסוימים בו פולטים קרינה אלקטרומגנטית. חלק מהקרינה הזו יכול להיות באורכי-גל של קרני רנטגן - קרינת X. דבר זה משמש עבור האסטרונומים כמעין "טביעת אצבע" לכך שחומר מסוים מואץ למהירות גבוהה ביותר, כנראה עקב משיכת החור השחור. שהרי, אין לנו כל דרך אחרת "לראות" חור שחור, משום שהוא אינו מאפשר לאור להימלט מפניו

על פליטת קרינת X מחור שחור