הסילונים של החורים השחורים מגיעים רחוק בהרבה ממה שחשבו - ובולמים את הגלקסיות

במרכזן של רוב הגלקסיות הגדולות יושב חור שחור ענק. חלק מהחורים האלה יורים סילונים של חומר וקרינה במהירות קרובה למהירות האור, לאורך מרחקים עצומים. מחקר חדש, שפורסם בכתב העת Astrophysical Journal Letters, מראה שהסילונים משפיעים על אזורים רחוקים בהרבה מהגלקסיה שאנחנו רואים, ושם הם פועלים כמו בלם על הצמיחה שלה.

סנצ'איטה בורתאקור מאוניברסיטת אריזונה סטייט ונמרטה רוי ממכון רמאן בהודו שילבו נתונים משני סקרים גדולים. הראשון הוא DESI, שממפה מיליוני גלקסיות באור נראה. השני הוא LOFAR, רשת של טלסקופי רדיו באירופה שקולטת את הסילונים עצמם. הן בדקו מאות גלקסיות, וחיפשו סימנים של מימן מיונן, גז שהתחמם עד שאיבד את האלקטרונים שלו, בהילה הרחבה שמקיפה כל גלקסיה.

המימן המיונן זהר בחוזקה לאורך המסלול של סילוני הרדיו. גז קר יותר, שזוהה לפי מגנזיום, היה מפוזר באופן שווה סביב הגלקסיה. מכאן שהסילונים מחממים את הגז בכיוון שאליו הם יורים.

האנרגיה מגיעה למרחק של פי 10 עד 20 מהחלק הנראה של הגלקסיה, מאות אלפי שנות אור לתוך ההילה שסביבה. שם נמצא מאגר הגז שממנו הגלקסיה אמורה לבנות כוכבים חדשים. כשהגז מתחמם, הוא לא מתקרר ולא נופל פנימה, והגלקסיה מאבדת את חומר הגלם שלה.

עצם בגודל מערכת השמש מול גלקסיה שלמה

רוי מתארת את זה כפער עצום בקנה מידה. החור השחור עצמו גדול בערך כמו מערכת השמש, והוא משפיע על אזור שיש בו מאה מיליארד מערכות שמש. לשם השוואה, שביל החלב, הגלקסיה שלנו, מתפרס על כ-100 אלף שנות אור, והחור השחור במרכזו, קשת A*, שוקל כ-4 מיליון מסות שמש.

הרעיון שחורים שחורים מווסתים את הצמיחה של הגלקסיות מוכר לאסטרופיזיקאים כבר שנים, בשם משוב. הוא עוזר להסביר למה יש גלקסיות ענק שהפסיקו כמעט לגמרי ליצור כוכבים, למרות שיש סביבן הרבה גז. המחקר החדש מראה את ההשפעה הזאת ישירות, הרחק מחוץ לגלקסיה הנראית, ומראה שהיא מכוונת לאורך הסילונים.

הסילונים עצמם יכולים להיות ארוכים במיוחד. ב-2024 זיהו חוקרים בעזרת LOFAR את הסילונים הארוכים ביותר שנמדדו עד היום, מבנה שקיבל את השם פורפיריון, באורך של כ-23 מיליון שנות אור. בתמונה למעלה נראית הגלקסיה קנטאורוס A, אחת הקרובות אלינו מהסוג הזה, עם הסילונים שלה בכתום.

מה הלאה

החוקרות רוצות לבדוק כמה זמן נמשכת ההשפעה של הסילונים, והאם גלקסיה שנבלמה פעם אחת יכולה לחזור ליצור כוכבים כשהחור השחור נרגע. טלסקופים חדשים שממפים את ההילות סביב גלקסיות אמורים לתת תשובות בשנים הקרובות. כתבנו כאן על כוכב הלכת שמקיף את השמש שלו בכיוון ההפוך.