מדענים טוענים כי פתרו את אחת החידות העיקריות של האסטרונומיה – המקור של התפרצויות קרני הגאמא האדירות.
אבי בליזובסקי
משמאל – האיזור בשמים לפני ההתפרצות ומימין לאחריה. בתמונה התחתונה – הטלסקופ מרובה המראות מאריזונה
קישור ישיר לדף זה: https://www.hayadan.org.il/gama200403.html
עדכון 27/4 – הקשר הישראלי
הניבוי הצליח, הסופרנובה נראתה
צוות פיסיקאים תיאורטיים של הטכניון בחיפה וסר”ן פיתח תיאוריה למדידה ולחישוב מדוייק של התפרצויות קרינת גאמא המיסתוריות – אירוע שמקשרים אותו עם סופרנובה, התפוצצות של כוכב במעמקי היקום.
הצוות הישראלי כלל את פרופ' ארנון דר ושלמה דדו ואת הפיסיקאי ד”ר אלווארו דה-רוחולה מממכון סר”ן למחקר גרעיני. ב-29 במארס ניצפתה בטלסקופים התפרצות של קרינת גאמא – והצוות ניבא שאור הסופרנובה ייראה לראשונה על כדור הארץ רק ב-8 באפריל – וכך היה. שני טלסקופי 6.50 מטר “מגלן” MMTO-ו של אוניברסיטת הרוורד האמריקנית, ומכונים נוספים, “לכדו” את הספורנובה.
זו הפעם הראשונה שפיסיקאים ניבאו את היום המדוייק לכך. עד כה, מסרו, רמת הדיוק בניבוי כזה לצרכי האסטרונומיה היה מיליון שנה.
המחקר הדגים את האפשרות לחבר בין שני תחומים שונים בפיסיקה – פיסיקת החלקיקים ומדע הקוסמולוגיה.
מדענים טוענים כי פתרו את אחת החידות העיקריות של האסטרונומיה – המקורם של התפרצויות קרני הגאמא האדירות. במשך מספר שניות יכולה התפרצות אחת של קרינת גאמא לעלות על כל דבר אחר ביקום. בערך אחת ליום הבזק של קרינה בעלת אנרגיה גבוהה מגיע מן החלל העמוק ונמשך שניות אחדות. הבהקים אלה נצפים לרוב על ידי לווינים המבצעים תצפיות מחוץ לאטמוספירה של כדור הארץ. הכוח האדיר של ההתפרצויות הללו מדהים את האסטרונומים מזה זמן.
כעת, הודות להתפרצות שהיתה קרובה במונחים קוסמיים, עשויה להפתר חידת הטבע שלהם. נראה שההתפרצות הגיעה פשוט מכוכבים שהתפוצצו כסופרנובות.
“כעת לא צריך להיות עוד ספק בליבו של אף אחד כי התפרצויות קרני הגאמא והסופרנובות קשורים זה בזה” אומר תומס מאתסון ממרכז הארווארד-סמיתסוניאן לאסטרופיסיקה, חבר הצוות שאחראי לתגלית.
בשלהי שנות השישים קלט לווין צבאי אמריקני שיועד לאתר ניסויים גרעיניים התפרצויות עצומה של קרינה המגיעה מהחלל העמוק. ההתפרצויות אלה נראות כמגיעות מחוץ לגלקסיה שלנו, ממרחקים שכבר ניתן להשוות אותם לסדר הגודל של היקום עצמו.
ואולם מאחר וההתפרצויות מגיעים ממרחק כזה פירושם שהאנרגיה שהם מוציאים היא אדירה והאסטרונומים נאבקו להסביר אותה.
הוצעו כמה תאוריות לרבות התנגשויות בין חורים שחורים או כוכבי ניוטרון שעלולים לשחרר כמות אדירה של אנרגיה. ואולם אף אחד מההסברים לא היה מספק לחלוטין.
שיפורים טכנולוגיים איפשרו לאסטרונומים להגיב במהירות לאירועים החמקמקים הללו ולהפנות את הטלסקופים שלהם לעבר האירוע בעודו מתקיים, כאשר הם הצליחו לגלות זוהר מתעמעם מאותו עצם מוזר.
ההתפרצות החלה ב-29 במארס כאשר הלווין HETE (High-Energy Transient Explorer) גילה את אחת ההתפרצויות הבהירות והקרובות ביותר של קרני גאמא שנראו אי פעם.
ההתפרצות ארכה 30 שניות בכיוון קבוצת אריה והיא כונתה בינתיים בכינוי GRB 030329, והיא זרחה כמו כל שאר היקום בספקטום קרני הגאמא. המראה האופטי שלו היה חזק עדיין פי טריליון מאשר השמש, מעל שעתיים אחר כך.
לאחר שהחדשות אודות ההתפרצות הסתובבה בעולם יכלו אסטרונומים העובדים במצפה מרובה המראות בקוטר 6.5 מטר בהר הופקינס שבאריזונה להפסיק את עבודתם לפי לוח הזמנים ולהסתכל על ההתפרצות.
“תפסנו אותו בעת מעשה”, אמר מאתסון. “ההתפרצות היתה בערך שני מיליארד שנות אור מכדור הארץ, בניגוד לשאר ההתפרצויות המרוחקות 10 מיליארד שנות אור.
לראשונה הצלחנו לראות אירוע שעין אדם לא הצליחה קודם לכן”, הוסיף קשישטוף שטנאק מהרוארד. “הטלסקופ מרובה הנראות היה מכשיר הפלא שלנו שאנחנו משתמשים בו כדי לתפוס אירועים קטסטרופיים אלה.”
האסטרונומים גילו עדויות ישירות כי הזוהר שלאחר ההתפרצות הראה את אותן תבניות כמו אור מהסופרנובה.
סופרנובה היא כוכב מתפוצץ שמסתו לפחות פי 8 מהשמש. כאשר כוכבים כאלה ממצים את הדלק הגרעיני שלהם, אין להם עוד האנרגיה הדרושה לתמוך במסה שלהם. לפיכך הגרעין שלהם מתפוצץ, ויוצר כוכב ניוטרונים או אם הוא מספיק מאסיבי – חור שחור. האטמוספירה החיצונית מתפרצת לחלל.
כרגגע החוקרים לא יכולים לקבוע את העיתוי של התפרצות קרני הגאמא ביחס לסופרנובה (האם אחד מהם גורם לשני או ששניהם מתחילים באותו הזמן), ואולם באותו אירוע – התפוצצות כוכב היתה בוודאי הטריגר לשתיהן, הם אומרים.
כל התפרצויות הגאמא קשורים ככל הנראה לסופרנובות שהיו חיוורות לצפיה, אמר מאתסון המאמין כי משום שההתפרצות היתה קרובה וגם בהירה, ניתן היה להבחין בסופרנובה. היתה זו תצפית מפורטת במה שנשאר לאחר ההתרפצות בלילה העוקב שהובילה לרמז החיוני. באור הדועך צפו האסטרונומים בסימנים המרכלים. המסתורין ככל הנראה נפתר” אמר.
https://www.hayadan.org.il/BuildaGate4/general2/data_card.php?Cat=~~~505935775~~~97&SiteName=hayadan
