סופרנובה נלכדה “בשעת מעשה”

אסטרונומים מפרינסטון צפו בסופרנובה בת חודש, ונתקלו בהתפוצצות טרייה – אירוע של פעם בחיים, הראשון בהיסטוריה של האסטרונומיה

הלווין סוויפט ביצע עוד תצית מעניינת. הפעם, וזו גם הפעם הראשונה שבה זה קורה, הצליחו אסטרונומים לתפוס כוכב בשלב שבו הוא הופך לסופרנובה. התפוצצויות כוכביות אלה נראו בעבר אך רק לאר שהזיקוקים כבר היו בעיצומם. “במשך שנים חלמנו על כך שנראה כוכב מיד בעת ההתפוצצות, אך מדובר באירוע של פעם בחיים” אמרה אליסה סודרברג מאוניברסיטת פרינסטון שהובילה את הצוות הבינלאומי של מדענים שחקרו את ההתפוצצות. “סופרנובה טרייה זו עומדת להיות אבן הרוזטה של חקר הסופרנובות בשנים הבאות.”

בינואר 2008 ערכה סודרברג תצפיות על סופרנובה שאירעה חודש לפני כן ונמצאת בתהליך התפשטות. ואולם היא ותלמיד המחקר שלה חקרו את פליות ה-X שנקלטו והועבר מן החלל באמצעות הלוויין סוויפט, הם ראו אור בהיר במיוחד שנראה קופץ מן השמים. הם לא ידעו זאת באותו זמן אך הם הפכו לאסטרונומים הראשונים שתפסו כוכב בעת התפוצצותו.

“בימים ההם – עד לפני שנה – אנשים גילו סופרנובה באור הנראה ולאחר מכן החלו לחקור אותם כדי להבין איזה כוכב בדיוק התפוצץ, מהו המנגנון ומה נוצר כתוצאה מההתפוצצות” אומר רוברט קירשנר, פרופסור לאסטרונומיה באוניברסיטת הארווארד. “אך כאן מדובר במשהו חדש – קרני ה-X הגיעו בדיוק בהתחלה וסיפקו לנו התראעה מוקדמת על האירוע.”

סודרברג התייחסה לתגלית כאל תגלית ממוזל באופן קיצוני (הכינוי באנגלית הוא serendipity ויובל נאמן ז”ל תרגם מילה זו לעברית כ'אתינות' – לפי שאול המלך שהלך לחפש את האתונות ומצא את המלוכה).הלוויין הצביע בדיוק על המקום הנכון בזמן הנכון, אמרה. בשל העובדה שהיא שאלה את המדען הראשי של סוויפט במרכז גודארד של נאס”T, ניל גהרלס, לכוון את הטלסקופ לכיוון הזה כדי לצפות בסופרנובה אחרת וכאשר היא יצאה מחוץ למצפה להרצות, היא ביקשה מעמיתה עידו ברגר להשגיח על הנתונים עבורה.

“מדובר בשרשרת ממוזלת של אירועים – הפתעה” אמרה סודרברג שהובילה את הקבוצה שחוקרת את ההתפוצצות. “הכל הסתיים בתוך דקות”.

מצפים אחרים הפנו אף הם את הטלסקופים שלהם לעבר ההתפוצצות הכוכבית וביצעו תצפיות מפורטות של האירוע. בין המצפים טלסקופי החלל האבל וצ'אנדרה, שני טלסקופים (60 ו-200 אינטש) בהר פלומר, מצפה ג'מיני בקיט פיק בהוואי, והמערך הגדול מאוד ומצפה אפאצ'י פוינט בניו מקסיקו. תצפיות אלה איפשרו מחקר מפורט של האירוע.

אירוע סופרנובה מתרחש כאשר גלעין של כוכב מאסיבי מסיים את מלאי הדלק הגרעיני שלו וקורס תחת הכבידה שלו עצמו. הכוכב הופך לעצם דחוס – כוכב נויטרון. כוכב הנויטרון החדש מתכווץ ומתפשט ויוצר גלי הלם שחולפים דרך שכבות הגז. תהליך זה גורם להתפוצצות הכוכב לרסיסים. עד כה, האסטרונומים הצליחו לצפות בסופרנובות בהירות ימים או שבועות לאחר האירוע, כאשר מעטפת הרסיסים של הסופרנובה מקבלת את האנרגיה שלה מדעיכת היסודות הרדיואקטיביים שנוצרו בעת ההתפוצצות.

גם צוות ממכון ויצמן שותף במעקב אחר הסופרנובה

תגלית מפתיעה זו הובילה להתגייסות של צוות מחקר, שהתבסס על 51 קבוצות מחקר ממקומות שונים בעולם, ובהם גם פרופ' אלי וקסמן וד”ר אבישי גל-ים ממכון ויצמן למדע. ד”ר גל-ים ביצע מדידות וחישובים שאיפשרו למדענים לנטרל הפרעות שונות, כגון עננים של אבק בין-כוכבי, שגרמו (בדרך של בליעה) לשינויים באורכי הגל של קרינת הכוכב המתפוצץ. הודות לחישובים אלה הצליחו המדענים להפיק מידע רב ערך על תהליך ההתפוצצות. נתוני הפריצה של גל ההלם והיווצרות קרני ה-X בפיצוץ התאימו באופן מלא למודל תיאורטי על תהליך התפוצצות של סופר-נובה שפיתח פרופ' וקסמן יחד עם פרופ' פיטר מזארוס מאוניברסיטת פנסילבניה בארה”ב. כך הצליחו המדענים להראות שסופר-נובה 2008D היא סופר-נובה רגילה, ולא התפוצצות נדירה יחסית שבה מעורבת גם התפרצות סילונים של קרינת גאמה.

תצפית זו כבר העניקה למדענים מידע חדש על ממדי הכוכב המתפוצץ, על מבנה המעטפת שלו, ועל תכונות גל ההלם שהודף את המעטפת החוצה. בימים אלה הם ממשיכים לנתח את הנתונים, במטרה לפתור כמה מהשאלות הפתוחות בתחום זה, ובמיוחד כדי לשכלל את המודל המתאר את תהליך ההתפוצצות של סופר-נובה. הבנות חדשות אלה על תהליך ההתפוצצות עשויות לסייע למדענים לזהות כוכבים מתפוצצים בשלבים מוקדמים יותר של ההתפוצצות, מה שיאפשר תצפיות נוספות ומעקב מדויק אחר שלבי ההתפוצצות.