יעל פטר
תצפיות חלל עמוקות על שני צבירי גלקסיות בעלי קרינת רנטגן גבוהה שנעשו באמצעות לווין החלל XMM-ניוטון, אפשרו לקבוצת אסטרונומים מהמוסד ההולנדי לחקר החלל SRON למדוד את הרכבם הכימי של הצבירים בדיוק חסר תקדים. על מנת לעשות זאת, הלוויין XMM-ניוטון צפה בכל צביר במשך יום וחצי. לגילוי ההרכב הכימי של צבירי גלקסיות חשיבות מכרעת להבנת מקורם של היסודות הכימיים שביקום.
צבירי גלקסיות הם האובייקטים הגדולים ביותר ביקום. כשמביטים בהם באמצעות טלסקופים אופטיים אנו רואים מאות ואולי אף אלפי גלקסיות בנפח חלל שאורכו כמה מיליוני שנות אור.
אך מה שאנו רואים בטלסקופ אופטי אינו אלא קצה הקרחון – מרבית האטומים המרכיבים את צבירי הגלקסיות נמצאים במצב צבירה של גז חם הפולט קרינת רנטגן. בגז החם יש בערך פי 5 יותר מאסה מאשר בגלקסיות. מרבית היסודות הכימיים שנוצרים בכוכבים הנמצאים בצבירי גלקסיות ואשר מופצים באמצעות התפוצצויות סופרנובה אל החלל בסביבתם, הופכים לחלק מהגז החם פולט הקרינה.
כל היסודות הכימיים ביקום מלבד מימן והליום נוצרו בכוכבים ונפלטו החוצה אל החלל הבין כוכבי באמצעות רוחות כוכב והתפוצצויות סופרנובה. אסטרונומים נוהגים לחלק את הסופרנובות לשני סוגים בסיסיים: סופרנובות שליבתם קורסת וסופרנובות מסוג Ia. אותן סופרנובות שליבתן קרסה נוצרות כאשר כוכב, בערוב ימיו, קורס לכוכב ניוטרונים או לחור שחור. סופרנובות מסוג זה מייצרות הרבה חמצן, ניאון ומגנזיום. סופרנובות מטיפוס Ia, מאידך, מתפוצצות כאשר ננס לבן שואב אליו חומר מכוכב שכן, עד שהוא הופך לכוכב בעל מאסה כה אדירה שהוא מתפוצץ. סופרנובות מסוג זה מייצרות הרבה ברזל וניקל.
תצפיות בחלל העמוק שנעשו באמצעות XMM-ניוטון, איפשרו לקבוע את שכיחותם של 9 יסודות בפלסמה החמה של שני צבירי הגלקסיות (הידועים בשמות 2A 0335+096 ו-סרסיק 159-03). תמונה מספר 2 מציגה קווים ספקטרליים של אותם יסודות בנוסף לקו כרום שנצפה בצביר גלקסיה בפעם הראשונה. כשהשוו האסטרונומים את שכיחות היסודות שהובחנו לתוצרת התאורטית שחושבה לגבי הסופרנובות, הם מצאו שכ-30% מהסופרנובות בצבירים הללו היו ננסים לבנים שהתפוצצו (סוג Ia), והשאר היו כוכבים קורסים בסוף ימיהם (סופרנובות שליבתם קרסה). מספר זה עומד בין הערך שנמצא לגלקסיה שלנו (היכן שהמספר היחסי של סופרנובות מסוג Ia הוא בערך 13%) ובין השכיחות היחסית הנוכחית שנקבעה על ידי חיפוש הסופרנובות של מצפה הכוכבים ליק (בערך 42% מכל הסופרנובות שהתגלו הם מסוג Ia).
עוד נמצא שכל מודלי הסופרנובה ניבאו שיהיה הרבה פחות סידן ממה שנצפה בצבירי הגלקסיות וכמו כן, שאותם מודלים אינם יכולים להסביר את השפע הרב של ניקל שנצפה. אי התאמות אלו מצביעות על כך שהאסטרונומים עדיין אינם מבינים לפרטים את הרכב והעשרת הסופרנובות. מאחר וצבירי הגלקסיות נחשבים לדגם שדומה מאוד ליקום, ספקטרוסקופיית הרנטגן שלהם עשויה לעזור בשכלול מודלי סופרנובה.
בתפוצה המרחבית של היסודות בצביר גם נמצא מידע לגבי ההסטוריה של הצבירים. התפוצה של היסודות ב 2A 0335+096 מצביעה על מיזוג מתמשך. התפוצה של חמצן וברזל בסרסיק 159-03 מצביעה על כך שלמרות שרוב ההעשרה של הסופרנובות שליבתן קרסו התקיימה לפני זמן רב, סופרנובות מסוג Ia עדיין ממשיכות להעשיר את הגז החם ביסודות כבדים במיוחד בליבת הצביר.
לידיעה באתר סוכנות החלל האירופית
ידען האסטרופיסיקה – גלקסיות
https://www.hayadan.org.il/BuildaGate4/general2/data_card.php?Cat=~~~477962919~~~181&SiteName=hayadan
