מחקר חדש מצמצם אפשרות שחורים שחורים קדומים בעלי מסה עצומה מהווים מרכיב משמעותי של החומר האפל. אבל התגלית לא שוללת את כל תיאוריות החורים השחורים.

תמונה ראשית: הדמיה אמנותית של חור שחור — אינה תצפית בחור שחור קדום מהמחקר. צילום: NASA Hubble Space Telescope / Unsplash.

5 דברים שצריך לדעת

• המאמר פורסם ב־Physical Review Letters ב־26 באוקטובר 2026.
• הוא עוסק בחורים שחורים ראשוניים תיאורטיים בעלי מסה של לפחות מאה מיליארד מסות שמש.
• לפי החישוב, אוכלוסייה גדולה של גופים כאלה הייתה משאירה בקרינת הרקע הקוסמית סימנים שלא נמצאו במגבלות המדידה הקיימות.
• לכן הם אינם יכולים לשמש חלק משמעותי מהחומר האפל, לפי המודלים והנתונים שנבדקו.
• המחקר אינו שולל חורים שחורים ראשוניים קטנים יותר ואינו מגלה ממה מורכב החומר האפל בפועל.

מהו בכלל חומר אפל?

אסטרונומים מודדים את השפעתו הכבידתית של חומר שאינו פולט או בולע אור באופן שניתן לזהות באמצעי תצפית רגילים. ההשפעה ניכרת, בין היתר, בתנועת כוכבים וגלקסיות ובאופן שבו אור מתעקם סביב צבירי גלקסיות. לחומר הבלתי נראה הזה ניתן השם חומר אפל. זהו שם לתופעה פיזיקלית שאנחנו מודדים, לא תיאור של חומר שכבר זוהה במעבדה. במשך שנים נבחנות אפשרויות שונות למקורו — חלקיקים חדשים, גופים קומפקטיים קדומים ואפשרויות אחרות.

מה הציעו לגבי חורים שחורים ראשוניים?

חורים שחורים ראשוניים הם גופים תיאורטיים שייתכן שנוצרו בשלבים מוקדמים מאוד בתולדות היקום, כתוצאה מתנודות צפיפות גדולות. לפי אחת ההשערות, אוכלוסיות של חורים שחורים כאלה עשויות לתרום לחומר האפל. אבל אילו מסות וסדרי גודל מתאימים למגבלות התצפיתיות? מחקר חדש בחר לבחון דווקא את הקצה הקיצוני של הסקאלה: חורים שחורים בעלי מסה של לפחות 10 בחזקת 11 מסות שמש — מאה מיליארד שמשות ומעלה.

איך אפשר לבדוק עצמים שלא רואים?

גם כאשר חור שחור עצמו אינו פולט אור, כוח הכבידה שלו משפיע על סביבתו. החוקרים כריסטופר גרלך ועמיתיו חישבו כיצד אוכלוסייה משמעותית של חורים שחורים קדומים עצומים תשפיע על תנודות צפיפות מסוג מסוים ביקום המוקדם, המכונות הפרעות איזוקורווטורה. הפרעות כאלה אמורות להשאיר סימנים בקרינת הרקע הקוסמית — האור העתיק ביותר שאנחנו מודדים. כאשר השוו את התחזיות למגבלות שמספק נתוני לוויין Planck, התקבלה סתירה: לו הייתה אוכלוסייה גדולה כזו, האות היה אמור להיות חזק מהנצפה.

מה בדיוק נפסל — ומה לא?

המסקנה היא שחורים שחורים קדומים בעלי מסות עצומות במיוחד אינם יכולים להוות רכיב משמעותי מן החומר האפל, בהנחות החישוב. חשוב לא להרחיב מכאן למסקנה ש"כל החורים השחורים נפסלו". חלק מטווחי המסה הנמוכים יותר עדיין נבחנים בעבודות אחרות, ואילו מודלים של חלקיקים בלתי מוכרים ממשיכים להיות תחום מחקר מרכזי. גם המחקר הזה הוא חישוב תיאורטי שמושווה לנתונים, ולא תצפית ישירה בחור שחור ראשוני.

למה בכלל חשוב לשלול הסברים?

התקדמות בפיזיקה אינה רק מציאת תשובה חיובית. כאשר תצפיות שוללות מנגנון או טווח מסות מסוים, המדענים יודעים היכן כדאי פחות להשקיע מאמץ ויכולים למקד ניסויים ותצפיות בטווחים שנותרו פתוחים. במקרה של החומר האפל, שאין עדיין הסבר מוסכם להרכבו, כל הגבלה כזאת מצמצמת את מרחב האפשרויות ומסייעת לתכנון של תצפיות עתידיות.

הזווית הישראלית

מחקר החומר האפל והאסטרופיזיקה התיאורטית מתנהל גם באוניברסיטאות בישראל ובשיתוף פעולה בינלאומי. המסקנה אינה משנה את ההבנה הכללית שחומר אפל נחוץ להסבר של נתוני כבידה רבים, אלא מצמצמת הסבר מסוים למקורו.

עוד באתר: אות בן מיליארדי שנים והאנרגיה האפלה ו־תצפיות רדיו בחלל העמוק.

אחרי מה לעקוב?

מחקרים בטווחי מסה אחרים של חורים שחורים ראשוניים, תצפיות משופרות של קרינת הרקע וניסויים שמנסים לזהות חלקיקי חומר אפל.

נכתב ב־1 בנובמבר 2026. מקורות: Physical Review Letters — המחקר המקורי; Nature — הסבר הממצאים; הגרסה המקוונת של המאמר. מידע רפואי אינו מחליף ייעוץ מקצועי.