קבוצה יוצאת דופן של כוכבים בקבוצת הכוכבים אוריון חשפה את סודותיהם. FU Orionis, מערכת כוכבים כפולה, משכה לראשונה את תשומת לבם של אסטרונומים בשנת 1936, כאשר הכוכב המרכזי נעשה לפתע בהיר פי 1,000 מהרגיל. התנהגות זו, המצופה מכוכבים גוססים, מעולם לא נראתה אצל כוכב צעיר כמו FU Orionis. כעת חוקרים פענחו את התעלומה
תצפיות ALMA של FU Orionis חושפות כיצד הצטברות כבידתית מזרם גז בעבר גורמת לבהירות פתאומית בכוכבים צעירים, ושופכת אור על תהליכי היווצרות כוכבים וכוכבי לכת.
קבוצה יוצאת דופן של כוכבים בקבוצת הכוכבים אוריון חשפה את סודותיהם. FU Orionis, מערכת כוכבים כפולה, משכה לראשונה את תשומת לבם של אסטרונומים בשנת 1936, כאשר הכוכב המרכזי נעשה לפתע בהיר פי 1,000 מהרגיל. התנהגות זו, המצופה מכוכבים גוססים, מעולם לא נראתה אצל כוכב צעיר כמו FU Orionis.
התופעה המוזרה היוותה השראה לסיווג חדש של כוכבים בעלי אותו שם (כוכבי FUor). כוכבי FUor מתלקחים פתאום, מתפרצים בבהירותם, לפני שהם מתעמעמים שוב למשך שנים רבות לאחר מכן.
כיום מובן כי התבהרות זו נובעת מכך שהכוכבים קולטים אנרגיה מסביבתם באמצעות הצטברות כבידתית, הכוח העיקרי המעצב כוכבים וכוכבי לכת. עם זאת, כיצד ומדוע זה קורה נותר בגדר תעלומה – עד כה, הודות לאסטרונומים המשתמשים במערך המילימטר/תת-מילימטר הגדול של אטקמה (ALMA).
תצפיות פורצות דרך עם ALMA
“FU Ori שואב אליו חומר כבר כמעט 100 שנה כדי לשמור על ההתפרצות שלו. סוף סוף מצאנו תשובה לשאלה כיצד הכוכבים המתפרצים הצעירים האלה מחדשים את המסה שלהם”, מסביר אנטוניו היילס, סגן מנהל המרכז האזורי אלמה בצפון אמריקה, מדען במצפה הרדיו הלאומי לאסטרונומיה, והמחבר הראשי של מחקר זה, שפורסם ב-29 באפריל בכתב העת Astrophysical Journal. “לראשונה, יש לנו עדויות תצפיתיות ישירות לחומר שמתדלק את ההתפרצויות”.
מבט קרוב על המערכת הבינארית FU Ori ולשובל ההצטברות שהתגלה לאחרונה. התרשמותו של אמן זה מראה את השובל החדש שהתגלה מזין ללא הרף מסה מהמעטפה למערכת הבינארית. קרדיט: NSF/NRAO/S. Dagnello
תצפיות ALMA חשפו זרם ארוך ודק של פחמן חד-חמצני הנמשך אל FU Orionis. נראה כי לגז זה לא היה מספיק דלק כדי לקיים את ההתפרצות הנוכחית. במקום זאת, שובל ההצטברות הזה הוא ככל הנראה שאריות ממרכיב בין כוכבי קודם, גדול בהרבה, שנבלע בתוך מערכת הכוכבים הצעירה הזו.
“ייתכן שהאינטראקציה עם זרם גז גדול יותר בעבר גרמה למערכת להיות לא יציבה ולגרום לעלייה בבהירות”, מסביר היילס.
התקדמות בהבנת היווצרות כוכבים
אסטרונומים השתמשו במספר תצורות של אנטנות ALMA כדי ללכוד את סוגי הפליטה השונים המגיעים מ- FU Orionis, ולזהות את זרימת המסה למערכת הכוכבים. הם גם שילבו שיטות נומריות חדשניות כדי למדל את זרימת המסה כזרם הצטברות ולהעריך את תכונותיה.
“השווינו את הצורה והמהירות של המבנה הנצפה לזה הצפוי משובל של גז נופל, והמספרים היו הגיוניים”, אומר אשיש גופטה, דוקטורנט במצפה האירופי הדרומי (ESO), ואחד ממחברי המאמר, שפיתח את השיטות המשמשות למידול זרם ההצטברות.
מבט קרוב על המערכת) הבינארית FU Ori ולשובל ההצטברות שהתגלה לאחרונה. התרשמותו של אמן זה מראה את השובל החדש שהתגלה מזין ללא הרף מסה מהמעטפה למערכת הבינארית. קרדיט: NSF/NRAO/S. Dagnello
“אלמה נותנת לנו מבט מקיף על הדינמיקה של היווצרות כוכבים וכוכבי לכת, החל מעננים מולקולריים גדולים שבהם נולדים מאות כוכבים, ועד לקני המידה המוכרים יותר של מערכות השמש”, מוסיף סבסטיאן פרז מאוניברסיטת סנטיאגו דה צ’ילה (USACH), מנהל גרעין המילניום על כוכבי לכת צעירים וירחיהם (YEMS) בצ’ילה, ומחבר שותף של מחקר זה.
תצפיות אלה חשפו גם זרימה של פחמן חד-חמצני הנע לאט יותר מאשר FU Orionis. גז זה אינו קשור להתפרצות האחרונה. למעשה, הוא דומה לזרמים שנצפו סביב עצמים קדם-כוכביים אחרים.
היילס מוסיף: “על-ידי הבנת האופן שבו נוצרים כוכבי FUor מוזרים אלה, אנו מאשרים את מה שאנו יודעים על האופן שבו כוכבים וכוכבי לכת שונים נוצרים. אנחנו מאמינים שכל הכוכבים עוברים אירועי התפרצות. התפרצויות אלה חשובות משום שהן משפיעות על ההרכב הכימי של דיסקות ההצטברות סביב כוכבים מתהווים ועל כוכבי הלכת שהם יוצרים בסופו של דבר”.
“אנחנו חוקרים את FU Orionis מאז התצפיות הראשונות של ALMA בשנת 2012″, מוסיף היילס. מרתק סוף סוף לקבל תשובות”.
עוד בנושא באתר הידען:
