הדמיות שבוצעו במחשבי על מראות כי שדות מגנטיים יכולים לגרוע תנע זוויתי מגז המקיף זוגות של פרוטו־כוכבים, לקרב אותם זה לזה ולאפשר היווצרות של מערכת בינארית יציבה. מנגנון דומה עשוי לסייע גם להבנת התקרבותם של חורים שחורים על־מסיביים
מהדמיות מחשב עולה שייתכן ששדות מגנטיים ממלאים תפקיד קריטי בסיוע לזוגות של כוכבים צעירים להיווצר. הממצא יכול להסביר מדוע מערכות כוכבים בינאריות כל כך נפוצות בשביל החלב וגם להציע רמזים איך חורים שחורים על-מסיביים מתפתחים.
כוכבים נוצרים כשענני גז עצומים בחלל קורסים בגלל כבידה, ויוצרים אזורים צפופים הנקראים ליבות עננים מולקולריות. לעיתים קרובות נוצרים הרבה כוכבים באותו ענן, ולכן חלקם נקשרים כבידתית ויוצרים מערכות כוכבים בינאריות שבהן שני הכוכבים מקיפים זה את זה.
אסטרונומים חשדו מזמן שמערכות בינאריות רבות מתחילות להתעצב מוקדם מאוד בתהליך היווצרות הכוכבים, לפני שהכוכבים עצמם התפתחו במלואם. אבל עדיין קשה להסביר איך הפרוטו-כוכבים הצעירים האלה מתקרבים מספיק כדי להפוך לזוג יציב.
שדות מגנטיים מקרבים בין פרוטו-כוכבים
כדי לחקור את הבעיה, חוקרים ביצעו הדמיות מתקדמות באמצעות כמה מחשבי על. ההדמיות גילו שאינטראקציות בין שדות מגנטיים בחלל הבין-כוכבי והגז שסביב פרוטו-כוכבים צעירים יכולות לגרוע תנע זוויתי מהזוג. כשהתנע הזוויתי פוחת, הפרוטו-כוכבים יכולים להתקרב זה לזה, ולאפשר היווצרות של מערכת בינארית בתוך פרק זמן ריאלי.
החשיבות של שדות מגנטיים נעשתה ברורה במיוחד כאשר החוקרים הריצו הדמיית השוואה בלי שדות מגנטיים בכלל. בתרחיש הזה, שני הפרוטו-כוכבים התרחקו ולא התקרבו, והדגישו את התפקיד החשוב של המגנטיות בתהליך ההיווצרות.
ההשלכות לגבי חורים שחורים בינאריים
החוקרים מצאו גם הוכחות שמנגנון דומה יכול לפעול על זוג של חורים שחורים מסיביים.
באזורים המרכזיים עתירי הגז של גלקסיה חדשה שנוצרת כששתי גלקסיות קטנות יותר מתמזגות, שדות מגנטיים יכולים לעזור לחורים שחורים על-מסיביים לגרוע תנע זוויתי ולהתקרב. תהליך כזה יכול להסביר איך חורים שחורים בסופו של דבר מתקרבים זה לזה מספיק כדי להתמזג וליצור חור שחור על-מסיבי.
עדיין קשה מבחינת חישובית לבצע הדמיות ישירות של חורים שחורים מסיביים במשך פרקי הזמן העצומים שנחוצים להם כדי להסתחרר פנימה. לכן החוקרים אומרים שצריך להמשיך לחקור בפירוט את השפעת השדות המגנטיים על חורים שחורים בינאריים.
למאמר המדעי: DOI: 10.1093/mnras/stag669
FAQ קצר:
מה הייתה התעלומה שהמחקר ניסה להסביר?
אסטרונומים יודעים שמערכות כוכבים בינאריות נפוצות מאוד, אך קשה להסביר כיצד שני פרוטו־כוכבים צעירים מתקרבים מספיק זה לזה כדי להפוך לזוג יציב.
מה מצאו ההדמיות?
ההדמיות הראו ששדות מגנטיים יכולים לסלק גז ותנע זוויתי מהמערכת, וכך לאפשר לשני פרוטו־כוכבים להתקרב זה לזה במקום להתרחק.
מהו תנע זוויתי?
תנע זוויתי הוא גודל פיזיקלי הקשור לתנועה סיבובית או מסלולית. כאשר מערכת מאבדת תנע זוויתי, עצמים שמקיפים זה את זה יכולים להתקרב.
מה קרה בהדמיה ללא שדות מגנטיים?
כאשר החוקרים הסירו את השדות המגנטיים מהמודל, שני הפרוטו־כוכבים התרחקו ולא יצרו מערכת בינארית קרובה, מה שחיזק את ההשערה שלשדות המגנטיים יש תפקיד מרכזי.
איך זה קשור לחורים שחורים?
החוקרים מציעים שמנגנון דומה עשוי לפעול גם בזוגות של חורים שחורים על־מסיביים במרכזי גלקסיות מתמזגות, ולעזור להם לאבד תנע זוויתי ולהתקרב עד למיזוג.
עוד בנושא באתר הידען:
