הסופרנובה הבודדה ביקום

כוכב ניטרון שהועף יחד עם בן זוגו, הננס הלבן מהגלקסיה שלהם, התנגשו במעמקי היקום הבין גלקטי

חוקרים מאוניברסיטת וורוויק טוענים כי הצליחו להסביר את תעלומת הסופרנובות הבודדות ביותר ביקום. הן עשויות להיווצר כתוצאה ממערכות כוכבים כפולות קומפקטיות שנזרקו הרחק מהגלקסיה המארחת שלהן, כאשר אחד מהכוכבים בזוג שהפך לכוכב ניטרונים, עובר טראומה שנייה כאשר הוא נמשך אל בן זוגו – הננס הלבן

קשה להבין כיצד בריקנות העצומה של החלל אנו מזהים לעיתים חתימות קרינה מוזרות, המעידות על פיצוצים זוהרים, על אף כי הם לא בהירים וגם לא ממושכים כמו סופרנובות מסורתיות, מקורם בריקנות התהומית בין הגלקסיות.

צוות של אסטרונומים מאוניברסיטת וורוויק בבריטניה מתחיל להבין את מהותם של אירועים אקראיים אלה המכונים לעיתים קרובות הסופרנובות הבודדות ביותר ביקום. הם משערים שאירועים אלה נוצרו על ידי התנגשויות בין ננסים לבנים וכוכבי ניטרונים – אשר שניהם נזרקו מתוך הגלקסיה שלהם.

“אחד ההיבטים המוזרים ביותר הוא שההתפוצצות נצפית במקומות לא שגרתיים. אם אתה מסתכל על גלקסיה, אתה מצפה שכל הפיצוצים יתרחשו בערך בקו אחד עם המישור עליו נמצאים הכוכבים.” אמר המחבר הראשי ג’וזף ליימן מאוניברסיטת וורוויק. “עם זאת, חלק גדול מהם מתפוצץ במרחקים עצומים מהגלקסיות שלהם, באזורים שבהם מספר מערכות הכוכבים הוא זעום.”

בתחילה שיערו אנשי הצוות כי ייתכן שישנן במקום גלקסיות ננסיות זעירות, המסתתרות מתחת לגבול הזיהוי, אך הם לא מצאו דבר אפילו כשהשתמשו בטלסקופים הטובים ביותר בעולם – הטלסקופ הגדול מאוד בצ’ילה וטלסקופ החלל האבל.

“אז השאלה היא כיצד הם הגיעו לשם?” הרהר ליימן. כשליש מן האירועים הללו מתרחשים לפחות 65 אלף שנות אור מגלקסיה מארחת פוטנציאלית.

“גילינו עשרות כוכבים היפר מהירים – כוכבים יחידים הנמלטים מגלקסיית הבית שלהם, וטסים במהירות ברחבי החלל הבין גלקטי – ואפילו צביר כדורי בורח אחד. לטבע יש דרך “לבעוט” מערכות מגלקסיה, סביר להניח שזה נעשה על ידי אינטראקציה עם החור השחור הסופר המסיבי הנמצא במרכזה של כל גלקסיה.

הגיוני שכוכבים כאלה גם מייצרים סופרנובות גם לאחר שנבעטו מהגלקסיה המארחת אבל פה מדובר בסופרנובה מסוג נדיר שבה נפלטות לחלל כמויות עצומות של סידן. מחקרים קודמים מראים כי סידן מהווה עד מחצית מהחומר הנפלט באירועים אלה בהשוואה לכמות זעירה מאוד של סידן שנפלט בסופרנובות רגילות. עדיין לא ברור כיצד ניתן להסביר מערכת כזו עשירה בסידן.

חברי צוות המחקר השוו את הנתונים שלהם להתפרצויות קצרות של קרני גמא, שגם אותם ראו מתפוצצות במקומות מרוחקים מגלקסיה כלשהיא. “אנחנו חושבים שההתפרצויות המסתוריות הללו מתרחשות כאשר שני כוכבי ניטרונים מתנגשים, או כאשר כוכב ניטרונים מתמזג עם חור שחור.”

צוות המחקר גילה שאם כוכב ניטרונים התנגש בננס לבן, הפיצוץ לא רק יכול לספק מספיק אנרגיה כדי ליצור את הבהירות הנמוכה של ההתפוצצות אלא גם יכול לגרום לפליטה מרובה של סידן.”

” אנחנו משערים שמדובר במערכות שנפלטו מהגלקסיה שלהן” אמר ליימן. “מועמד טוב בתרחיש זה הוא ננס לבן וכוכב ניטרונים במערכת בינארית. כוכב הניטרונים נוצר כאשר כוכב מסיבי מסיים את חייו באירוע סופרנובה. המנגנון של התפוצצות סופרנובה גורם לכוכב הניטרונים להיבעט למהירויות גבוהות מאוד (מאות קילומטרים בשנייה). מהירות גבוהה זה יכולה לגרום לו לברוח מהגלקסיה שלו, ואם מערכת כוכבים כפולה שורדת את הבעיטה, הננס הלבן וכוכב הניטרונים יתמזגו בפיצוץ.”

כל מיזוג צריך גם לייצר התפרצויות קרני גמא באנרגיה גבוהה, ולכן יש לכייל את מערכות המעקב אחר התפרצויות קרני גמא כדי ללמוד על אירועים נוספים מסוג זה.

המאמר פורסם ב-7/8/14 בירחון של האגודה האסטרונומית המלכותית והוא זמין באינטרנט.

לידיעה ביוניברס טודיי