From asteroids capable of destroying entire species, to gamma-ray bursts and supernovae that could exterminate life on Earth, outer space has no shortage of forces that could wreak havoc on our tiny planet. But there’s something in space that seems more terrifying than any of these – something that wipes out everything it comes near. Could the Earth be swallowed by a black hole?
מאסטרואידים שמסוגלים להשמיד מינים שלמים ועד פרצים של קרני גאמה וסופרנובות שבכוחם להשמיד את החיים עלי אדמות, בחלל החיצון אין מחסור בכוחות שעלולים לזרוע הרס בכוכב הלכת הזעיר שלנו. אבל בחלל יש משהו מאיים יותר מכל אלה - משהו שמוחה את כל מה שהוא קרב אליו. האם כדור הארץ עלול להיבלע ע"י חור שחור? חור שחור הוא עצם כה דחוס,
A black hole is an object so dense that space and time around it are inescapably modified, warped into an infinite sink. Nothing, not even light, can move fast enough to escape a black hole’s gravitational pull once it passes a certain boundary, known as the event horizon. Thus, a black hole is like a cosmic vacuum cleaner with infinite capacity, gobbling up everything in its path, and letting nothing out.
עד כי המרחב והזמן סביבו משתנים באורח בלתי-נמנע, מתעוותים ונופלים לתוך באר אינסופית. אין דבר שיכול לנוע מספיק מהר, אף לא אור, כדי להימלט ממשיכת הכבידה של חור שחור, לאחר שחצה גבול מסוים, המוכר כ"אופק האירועים". חור שחור דומה אם כן לשואב-אבק קוסמי שקיבולתו אינסופית שזולל כל מה שבנתיבו ולא משחרר דבר. כדי לקבוע אם חור שחור מסוגל לבלוע את כדור הארץ,
To determine whether a black hole could swallow the Earth, we first have to figure out where they are. But since they don’t emit light, how’s that possible? Fortunately, we’re able to observe their effect on the space around them. When matter approaches a black hole, the immense gravitational field accelerates it to high speed. This emits an enormous amount of light. And for objects too far away to be sucked in, the massive gravitational force still affects their orbits. If we observe several stars orbiting around an apparently empty point, a black hole could be leading the dance. Similarly, light that passes close enough to an event horizon will be deflected in a phenomenon known as gravitational lensing.
עלינו לגלות היכן יש חורים שחורים. אבל היות שהם אינם פולטים אור, איך זה אפשרי? למזלנו, אנו מסוגלים לזהות את השפעתם על המרחב מסביבם. כשחומר מתקרב אל חור שחור, שדה הכבידה האדיר גורם לו להאיץ למהירות רבה. בכך נפלטת כמות אור עצומה. ובאשר לעצמים שמרוחקים מכדי להישאב, הכבידה הכבירה בכל זאת משפיעה על מסלוליהם. אם נזהה מספר שמשות שחגות סביב מקום ריק לכאורה, ייתכן שחור שחור הוא שמוביל את המחול הזה. כך גם אור שעובר קרוב מספיק לאופק אירועים יוסט בתופעה הידועה כ"עידוש כבידתי". את מרבית החורים השחורים שגילינו ניתן לחלק לשני סוגים עיקריים.
Most of the black holes that we’ve found can be thought of as two main types. The smaller ones, called stellar mass black holes, have a mass up to 100 times larger than that of our sun. They’re formed when a massive star consumes all its nuclear fuel and its core collapses. We’ve observed several of these objects as close as 3000 light-years away, and there could be up to 100 million small black holes just in the Milky Way galaxy. So should we be worried? Probably not. Despite their large mass, stellar black holes only have a radius of around 300 kilometers or less, making the chances of a direct hit with us miniscule. Although because their gravitational fields can affect a planet from a large distance, they could be dangerous even without a direct collision. If a typical stellar-mass black hole were to pass in the region of Neptune, the orbit of the Earth would be considerably modified, with dire results.
הקטנים יותר קרויים "חורים שחורים בעלי מסה כוכבית", והמסה שלהם גדולה עד פי 100 מזו של השמש שלנו. הם נוצרים כששמש ענקית מכלה את כל הדלק הגרעיני שלה וליבתה קורסת. זיהינו מספר עצמים כאלה בקרבה של 3,000 שנות אור אלינו, וייתכן שישנם עד 100 מיליון חורים שחורים קטנים בגלקסיית שביל החלב בלבד. האם עלינו להיות מודאגים? כנראה שלא. חרף המסה הגדולה שלהם, הרדיוס של חורים שחורים כוכביים הוא כ-300 קילומטרים ומטה, כשהסיכוי להיתקל ישירות באחד מהם הוא זעיר, אם כי שדות הכבידה שלהם מסוגלים להשפיע על כוכב-לכת ממרחק גדול, והם עלולים להיות מסוכנים אפילו ללא התנגשות ישירה. אילו עבר ליד נפטון חור שחור אופייני בעל מסה כוכבית, מסלול כדור הארץ היה משתנה במידה ניכרת והתוצאות היו נוראות. ובכל זאת, בהתחשב בכך שהם קטנים והגלקסיה כה עצומה,
Still, the combination of how small they are and how vast the galaxy is means that stellar black holes don’t give us much to worry about. But we still have to meet the second type: supermassive black holes. These have masses millions or billions times greater than that of our sun and have event horizons that could span billions of kilometers. These giants have grown to immense proportions by swallowing matter and merging with other black holes. Unlike their stellar cousins, supermassive black holes aren’t wandering through space. Instead, they lie at the center of galaxies, including our own. Our solar system is in a stable orbit around a supermassive black hole that resides at the center of the Milky Way, at a safe distance of 25,000 light-years. But that could change. If our galaxy collides with another, the Earth could be thrown towards the galactic center, close enough to the supermassive black hole to be eventually swallowed up. In fact, a collision with the Andromeda Galaxy is predicted to happen 4 billion years from now, which may not be great news for our home planet.
הרי שאין לנו סיבות רבות לדאוג בגין חורים שחורים כוכביים. אבל עדיין נותר לנו הסוג השני: חורים שחורים על-מסיביים. המסה של אלה גדולה פי מיליונים או מיליארדים מזו של השמש שלנו ואופק האירועים שלהם עשוי להקיף מיליארדי קילומטרים. ענקים אלה גדלו למימדים אדירים ע"י בליעת חומר והתמזגות עם חורים שחורים נוספים. שלא כמו דודניהם הכוכביים, חורים שחורים על-מסיביים אינם נודדים בחלל, אלא נחים במרכזן של גלקסיות, כולל זו שלנו. מערכת השמש שלנו נעה במסלול יציב סביב חור שחור על-מסיבי ששוכן בלב שביל החלב במרחק בטוח של 25,000 שנות אור. אבל זה עלול להשתנות. אם הגלקסיה שלנו תתנגש עם אחרת, כדור הארץ עלול להיזרק לעבר מרכז הגלקסיה, קרוב מספיק אל החור השחור העל-מסיבי ולהיבלע בו. למען האמת, חזויה התנגשות עם גלקסיית אנדרומדה בעוד 4 מיליארד שנים, ואלה אולי אינן בשורות טובות לכוכב הלכת, ביתנו.
But before we judge them too harshly, black holes aren’t simply agents of destruction. They played a crucial role in the formation of galaxies, the building blocks of our universe. Far from being shadowy characters in the cosmic play, black holes have fundamentally contributed in making the universe a bright and astonishing place.
אבל בטרם נשפוט אותם בחומרה רבה מדי, חורים שחורים אינם סתם זורעי-הרס. הם ממלאים תפקיד מכריע בהיווצרות גלקסיות, כאבני הבניין של יקומנו. הם רחוקים מלהיות דמויות אפלות במחזה הקוסמי והם תרמו תרומה עצומה להפיכת היקום למקום זוהר ומדהים.