סופרנובה 1181, שנוצרה כתוצאה מהתנגשות דרמטית של שני כוכבים ננסים לבנים, נחקרה באמצעות שילוב של תיעוד היסטורי ואסטרונומיה מודרנית. השאריות, אשר זוהו כעת בקבוצת הכוכבים קסיופאה, חושפות מבנה מורכב עם סימנים להדלקה מחודשת לאחרונה, מה שמספק נקודת מבט ייחודית על התנהגות שאריות סופרנובה ויכולתן לפעול מחדש
כוכב זמני חמקמק שתואר במסמכים היסטוריים שוחזר באמצעות מודל מחשב חדש, מראה כי ייתכן שהחל לאחרונה ליצור רוחות כוכביות.
שארית סופרנובה משנת 1181, שנוצרה כתוצאה מהתנגשות של שני כוכבים ננסים לבנים, נותחה באמצעות רישומים היסטוריים ואסטרונומיה מודרנית. הגילוי בקבוצת הכוכבים קסיופאה חושף מבנה מורכב עם רוחות כוכביות חדשות, מה שיכול להעיד על הדלקה מחודשת של כוכב השארית. הגישה הבין-תחומית הזו מספקת תובנות מעמיקות על דינמיקות התופעות הכוכביות.
תעלומת הסופרנובה נחשפת
לראשונה, ניתן הסבר לשאריות מסתוריות מסוג נדיר של סופרנובה שתועדו בשנת 1181. שני כוכבים ננסים לבנים התנגשו, ויצרו "כוכב אורח" זמני, כעת מתויג כסופרנובה (SN) 1181, שתועד במסמכים היסטוריים ביפן ובמקומות נוספים באסיה. עם זאת, לאחר שהכוכב דעך, מיקומו ומבנהו נותרו בגדר תעלומה עד שקבוצת המחקר זיהתה את מיקומו בשנת 2021.
כעת, באמצעות מודלים ממוחשבים וניתוח תצפיות, החוקרים שיחזרו את מבנה הכוכב הננס הלבן, תופעה נדירה, והסבירו את היווצרות גל ההלם הכפול שלו. הם גילו גם כי רוחות כוכביות מהירות עשויות להיות נושבות מפני השטח שלו רק בעשרים-שלושים השנים האחרונות. ממצא זה משפר את הבנתנו בנושא הגיוון בפיצוצי סופרנובות, ומדגיש את היתרונות של מחקר בין-תחומי, שמשלב היסטוריה עם אסטרונומיה מודרנית כדי לאפשר גילויים חדשים על הגלקסיה שלנו.
הקשר היסטורי ותצפיתי
השנה היא 1181 וביפן מלחמת גנפיי (1180-1185) החלה לאחרונה. המלחמה תוביל לשינוי בכוח הפוליטי ממשפחות אריסטוקרטיות לשוגונאט (מלשון שוגון) צבאי חדש, אשר יתבסס בעיר החוף קמקורה ליד טוקיו המודרנית. רשומות של תקופה סוערת זו תועדו ביומן שנכתב על-ידי באזומה קאגאמי. הוא תיעד לא רק את חיי האנשים ואירועים מרכזיים (ברמת דיוק משתנה), אלא גם תצפיות יומיות אחרות, כולל הופעת כוכב חדש.
"היו תיעודים רבים של כוכב אורח זמני זה במסמכים היסטוריים מיפן, סין וקוריאה. בשיאו, בהירות הכוכב הייתה דומה לזו של שבתאי. הוא נשאר נראה לעין בלתי מזוינת כ-180 ימים, עד שדעך בהדרגה ונעלם מהעין. שאריות הפיצוץ של SN 1181 כעת מאוד ישנות, ולכן כהות וקשות למציאה," הסביר המחבר הראשי טאקאטושי קו, סטודנט לדוקטורט מהמחלקה לאסטרונומיה באוניברסיטת טוקיו.
גילוי וניתוח שארית SN 1181
נמצא כי השארית של כוכב אורח זה, המתויגת כשארית סופרנובה (SNR) 1181, נוצרה כאשר שני כוכבים לבנים ננסים, צפופים מאוד, בגודל כדור הארץ – התנגשו. זה יצר סוג נדיר של סופרנובה, שנקראת סופרנובה מסוג Iax, שהשאירה אחריה כוכב לבן בהיר ומהיר מאוד בסיבובו. באמצעות תצפיות על מיקומו שתועד במסמך היסטורי, הצליחו אסטרופיזיקאים מודרניים לזהות את מיקומו בשנת 2021 בערפילית לכיוון קבוצת הכוכבים קסיופאה.
בגלל טבעה הנדיר ומיקומה בתוך הגלקסיה שלנו, SNR 1181 הייתה נושא להרבה מחקרים תצפיתיים. זה הצביע על כך ש-SNR 1181 מורכבת משני אזורי הלם, אזור חיצוני ואזור פנימי. במחקר החדש הזה, הקבוצה חקרה את הנתונים האחרונים מ-X-ray כדי לבנות מודל מחשב תיאורטי שמסביר את התצפיות הללו, וששחזר את המבנה הבלתי מוסבר של שארית הסופרנובה.
אתגרים בהבנת תכונות סופרנובה
האתגר העיקרי היה שלפי הבנה קונבנציונלית, כאשר שני כוכבים ננסים לבנים מתנגשים כך, הם אמורים להתפוצץ ולהיעלם. עם זאת, ההתמזגות הזו השאירה אחריה כוכב לבן. היה מצופה שהכוכב הלבן המסתובב ייצור רוח כוכבית (זרם מהיר של חלקיקים) מיד לאחר היווצרותו. עם זאת, מה שהחוקרים מצאו היה שונה.
"אם הרוח הייתה מתחילה לנשוב מיד לאחר היווצרות SNR 1181, לא היינו מצליחים לשחזר את גודל אזור ההלם הפנימי שנצפה," אמר קו. "עם זאת, על-ידי התייחסות לזמן תחילת הרוח כמשתנה, הצלחנו להסביר את כל התכונות הנצפות שלSNR 1181 במדויק ולפתור את התכונות המסתוריות של רוח מהירה זו. הצלחנו גם לעקוב אחר התפתחות הזמן של כל אזור הלם במקביל, באמצעות חישובים מספריים."
מחקר עתידי ותרומות בין-תחומיות
הצוות הופתע מאוד לגלות כי לפי חישוביהם, ייתכן שהרוח החלה לנשוב רק לאחרונה, בעשרים-שלושים השנים האחרונות. הם מציעים שזה עשוי להעיד על כך שהכוכב הלבן החל לבעור שוב, אולי עקב חומר שנזרק מהפיצוץ שנצפה בשנת 1181 ונפל בחזרה על פני השטח שלו, מגדיל את צפיפותו והטמפרטורה שלו מעל הסף הדרוש להדלקה מחדש.
כדי לאמת את מודל המחשב שלהם, הצוות מתכונן כעת לתצפיות נוספות על SNR 1181 באמצעות טלסקופ הרדיו Very Large Array (VLA) שבמרכז ניו מקסיקו וטלסקופ סובארו בקוטר 8.2 מטרים שבהוואי.
"היכולת לקבוע את גילן של שאריות סופרנובות או את בהירותן בזמן הפיצוץ שלהן דרך פרספקטיבות ארכיאולוגיות היא נכס נדיר ובלתי ניתן להערכה לאסטרונומיה המודרנית," אמר קו. "מחקר בין-תחומי כזה הוא מרגש ומדגיש את הפוטנציאל העצום לשילוב תחומים מגוונים כדי לחשוף ממדים חדשים של תופעות אסטרונומיות."
עוד בנושא באתר הידען:
