אורכים שחורים בעלי המסות העמוקות ביותר נוצרים לא ממקורות כוכבים אלא באמצעות איחוד של תאים ריקים גדולים, גילו מדענים

מבט חדש על מקור השפיות הגדולות ביותר של חורים שחורים

מדענים, שבחנו 153 אירועי איחוד של חורים שחורים שנרשמו בקטלוג GWTC‑4, הגיעו למסקנה שהעצמים בעלי מסה מעל ~45 M⊙ אינם נוצרות ישירות לאחר מוות כוכבים. במקום זאת הם מתגבשים במרכזים צפופים של כוכבים עתיקים, שבהם חורים שחורים קיימים כבר נפגשים ומחברים.

מה בדיוק בוחנים
- אירועים: 153 איחודים רשומים של חורים שחורים שנמצאו על ידי LIGO, Virgo ו‑KAGRA.
- מטרה: להבין כיצד מופיעים העצמים העמוסים ביותר – מיד לאחר התכווצות כוכב מסיבי או דרך סדרת איחודים עוקבות.

המסקנות המרכזיות
1. שתי קבוצות של חורים שחורים
- *מסות קטנות* (עד ~45 M⊙) – סביר להניח שנולדות כתוצאה מתכווצות ליבת כוכב מסיבי במפץ סופרנובה.
- *מסות גדולות* (> 45 M⊙) – הסיבוב והכיוון שלהם מצביעים על איחודים מרובים בתוך מרכזים צפופים.

2. בעיית «חוסר המסה»
לפי התיאוריה, כוכבים בטווח מסוים של מסות שלאחר מוות אינם משאירים חור שחור: המפץ מפוצץ לגמרי את הליבה. הגבול התחתון של החוסר נמצא סביב 45 M⊙. לכן יצירת חורים שחורים גדולים יותר מאחד כוכב היא בלתי סביר.

3. תרחיש שרשרת האיחודים
- לאחר האיחוד הראשון המסה עולה, ובמרכז צפוף הסיכוי לאירוע שני גבוה יותר.
- כך מתגבשים עצמים בעלי מסה מעל 45 M⊙.

מה אומרים המומחים
- איזוביל רומרו‑שאו: “חורים שחורים בעלי מסה גדולה מסתובבים מהר יותר, והאצוות הכיווניות שלהם נראים מקריים – זהו בדיוק האות שהיינו מצפים מהאיחודים המרובים במרכזים.”
- פאביו אנטוניני (אוניברסיטת קרדיף): “כעת השאלה היא לא רק איך מתגבשים העצמים האלה, אלא אם הם מתקנים את המודלים שלנו של התפתחות כוכבים.”

סיכום
התוצאות מדגישות את חשיבות המרכזים הצפופים של כוכבים ביצירת החורים שחורים העמוסים ביותר שנמצאו בגלי כבידה. גילוי זה מעורר ספק לגבי ההבנות המסורתיות על יצירה ישירה של חורים שחורים מסיביים מכוכבים בודדים ומדגיש את הצורך לקחת בחשבון איחודים מרובים במודלים של התפתחות עצמים קומפקטיים.