חור שחור קדמון

מתוך ויקיפדיה, האנציקלופדיה החופשית
קפיצה לניווט קפיצה לחיפוש
Gnome-colors-edit-find-replace.svg
יש לשכתב ערך זה. ייתכן שהערך מכיל טעויות, או שהניסוח וצורת הכתיבה שלו אינם מתאימים.
אתם מוזמנים לסייע ולתקן את הבעיות, אך אנא אל תורידו את ההודעה כל עוד לא תוקן הדף. אם אתם סבורים כי אין בדף בעיה, ניתן לציין זאת בדף השיחה.
Incomplete-document-purple.svg
יש להשלים ערך זה: בערך זה חסר תוכן מהותי. ייתכן שתמצאו פירוט בדף השיחה.
הנכם מוזמנים להשלים את החלקים החסרים ולהסיר הודעה זו. שקלו ליצור כותרות לפרקים הדורשים השלמה, ולהעביר את התבנית אליהם.
Gnome-edit-clear.svg
ערך זה זקוק לעריכה: הסיבה לכך היא: ויקיזציה.
אתם מוזמנים לסייע ולתקן את הבעיות, אך אנא אל תורידו את ההודעה כל עוד לא תוקן הדף. אם אתם סבורים כי אין בדף בעיה, ניתן לציין זאת בדף השיחה.

חור שחור קדמוןאנגלית: Primordial black hole) הוא סוג היפותטי של חור שחור שייתכן כי נוצר זמן קצר לאחר המפץ הגדול, כאשר צפיפות המסה ביקום הייתה גדולה.

בשנת 1966 יעקב בוריסוביץ זלדוביץ ואיגור דמיטריביץ נוביקוב הציעו לראשונה את התאוריה על קיומם של חורים שחורים כאלה[1], התאוריה שמאחורי מקורותיהם נחקרה לעומק על ידי סטיבן הוקינג ב-1971[2]. מאחר שחור שחור קדמון לא נוצר כתוצאה מהקריסה הכבידתית של הכוכבים, המסה שלהם יכולה להיות קטנה יותר מזו של הכוכבים. הוקינג העריך כי חורים שחורים קדמונים יכלו לשקול כ-(8-)^10 ק"ג.

היסטוריה תאורטית[עריכת קוד מקור | עריכה]

בהתאם לדגם, מסת החורים השחורים הקדמונים מתחילה בכ-(8-)^10 ק"ג ויכולה להגיע ליותר מאלף פי מסת הכוכבים. עם זאת חורים שחורים קדמונים שמסתם הייתה נמוכה מ-11^10 ק"ג היו מתאדים בשל קרינת הוקינג בזמן קצר יותר מגיל היקום, וכך לא יכלו לשרוד עד היקום הנוכחי. השפע של החורים השחורים הקדמונים יכול להיות חשוב לחקר של החומר האפל, שעבורו הם מועמדים סבירים. חורים שחורים קדמונים הם גם מועמדים טובים בשביל להיות זרעי חור שחור על-מסיבי וחור שחור בינוני.

היווצרות[עריכת קוד מקור | עריכה]

חורים שחורים קדמונים יכלו להיווצר ביקום מוקדם מאוד (בפחות משנייה לאחר המפץ הגדול) במהלך מה שנקרא עידן הקרינה. המרכיב החיוני להיווצרותו של חור שחור קדמוני הוא תנודה בצפיפות היקום שגרם לכריסה כבידתית. וגם הניגודים בצפיפות הם הדרישה האופיינית להיווצרות חור שחור.

תצפיות ואסטרטגיות לזיהוי[עריכת קוד מקור | עריכה]

מגוון של התצפיות פורשו כדי להציב גבולות על השפע והמסה של חורים שחורים קדמונים:

  • קרינת הוקינג וקרינת גמא: דרך אחת לזהות חורים שחורים קדמונים או להגביל את המסה והשפע שלהם, היא על ידי קרינת הוקינג שלהם. בשנת 1974 סטיבן הוקינג העלה תאוריה שייתכן כי מספר גדול של חורים שחורים קדמונים קטנים קיים בשביל החלב. תאורטית, כל חורים שחורים פולטים קרינת הוקינג ביחס הפוך למסה שלהם. מפני שפליטה זו מקטינה את המסה שלהם, חורים שחורים בעלי מסה קטנה היו מתאדים לגמרי ויוצרים התפוצצות עצומה של הקרינה, השווה לפצצת מימן. חור שחור רגיל לא יכול לאבד את כל המסה שלו בעידן הנוכחי של היקום (ייקח כ-69^10 שנים לעשות זאת). עם זאת, משום שחורים שחורים קדמונים לא נוצרו על ידי קריסת הליבה הכוכבית, הם עשויים להיות בכל גודל. חור שחור עם מסה של כ-11^10 ק"ג יכולים להיות בערך בגיל של היקום. אם חורים שחורים בעלי מסה קטנה כזאת נוצרו בכמות מספיקה, אנו יכולים להיות מסוגלים לצפות בהתפוצצויות של כמה מאלה שנמצאים קרוב יחסית בגלקסיית שביל החלב. טלסקופ החלל "פרמי" של נאס"א, שאותו שיגרו ביוני 2008, נועד בחלקו לחיפוש חורים שחורים קדמוניים כאלה. לפי הנתונים של "פרמי" ייתכן כי פחות מאחוז אחד של החומר האפל יכול להיות מורכב מחורים שחורים קדמונים שמסתם עד 13^10 ק"ג. חורים שחורים קדמונים מתאדים יכלו להשפיע גם על הנוקליאוסינתזה במפץ הגדול ולשנות את השפע של יסודות האור ביקום. למרות זאת, אם קרינת הוקינג לא הייתה קיימת במציאות, חורים שחורים קדמונים היו קשיים, אם לא בלתי אפשריים, לזיהוי בחלל עקב גודלם הקטן וחוסר השפעה כבידתית גדולה.
  • לכידת חורים שחורים קדמונים על ידי כוכב נייטרונים: אם כמותם של חורים שחורים קדמונים עם המסה בין 15^10 ק"ג ל-22^10 ק"ג הייתה דומה לזו של החומר האפל, כוכבי נייטרונים יכלו ללכד חלק מהם, וזה היה מוביל להרס של הכוכב. ולכן, תצפית בכוכבים נייטרונים יכולה לשמש לקביעת גבולות הכמות של החורים השחורים הקדמוניים.

בעתיד, גבולות חדשים ייקבעו על ידי תצפיות שונות:

  1. טלסקופ הרדיו שיחקור את ההשפעות של החורים השחורים הקדמוניים על ההיסטוריה של היקום על ידי הזרקת אנרגיה לתוך הגלקסיה, המופיעה על ידי תפיסה של החומר לתוך חור שחור.
  2. גילויים חדשים של גלקסיות ננסיות ותצפיות על צביר הכוכבים המרכזי שלהם, יכולים לשמש לבדיקת ההשערה כי חומר האפל מכיל חורים שחורים קדמונים בשפע.
  3. הוצע כי חור שחור קטן העובר דרך כדור הארץ ייצר אותות אקוסטיות הניתנות לזיהוי. בגלל הקוטר הזעיר שלו, מסה גדולה לעומת הנוקלאון, ומהירות גבוהה יחסית, חורים שחורים קדמונים אלו פשוט יעברו דרך כדור הארץ כמעט ללא השפעה.
  4. דרך נוספת לזהות חורים שחורים קדמונים היא על ידי צפייה באדווה על פני השטח של הכוכבים. כאשר חור שחור עובר דרך הכוכב, הצפיפות שלו תגרום לרטט שניתן להבחין בו.

הערות שוליים[עריכת קוד מקור | עריכה]

  1. ^ Zel'dovitch & Novikov (14 במרץ 1966). "The Hypothesis of Cores Retarded During Expansion and the Hot Cosmological MOdel". Soviet Astronomy 10 (4): 602–603. Bibcode:1966AZh....43..758Z. 
  2. ^ Hawking, S (1971). "Gravitationally collapsed objects of very low mass". Mon. Not. R. Astron. Soc. 152: 75. Bibcode:1971MNRAS.152...75H. doi:10.1093/mnras/152.1.75.