מקור אקזוטי לקרינה הקוסמית: מיני חורים שחורים

מיזוג של ננס לבן עם כוכב נויטרון או עם חור שחור זעיר יוצר חור שחור זעיר, בתהליך שגורם לקרינה עזה, שאנו חשים בכדור הארץ כקרינה קוסמית, או לפחות יכול להיות אחד המקורות לקרינה חזקה זו, קובעים מומחים בסקר השמים SLOAN

קרנים קוסמיות – חלקיקים שהואצו כמעט למהירות האור זורמים החוצה מהשמש שלנו כל הזמן. אף כי הם עצלים יחסית למה שניתן לכנות “הקרנים הקוסמיות עתירות האנרגיה” (UHECRs).
סוג זה של קרנים קוסמיות מקורם בגופים מחוץ למערכת השמש והם הרבה יותר אנרגטיים מאשר אלו הנפלטים מהשמש, למרות שזו קרובה בהרבה. המיזוג בין ננס לבן וכוכב נויטרונים או חור שחור עשוי להיות אחד המקורות לקרינה הקוסמית, ומקורות אלה עשויים להתרחש לעיתים תכופות מספיק כדי שיהיו המקור המשמעותי ביותר לקרני חלקיקים אלו.

סקר המהירות הרדיאלית של ננסים הלבנים של מצפה SLOAN (או בראשי תיבות SWARMS) שהוא חלק ממיפוי השמים הדיגיטאלי של סלואן גילה לאחרונה מערכת בינארית המכילה שני עצמים אקזוטיים במרחק 170 שנות אור ממערכת השמש. העצם המכונה SDSS 1257+5428 הוא ננס לבן המקיף כוכב נויטרונים או חור שחור בעל מסה קטנה. המחקר של צ'ארלס באדנס ועמיתיו (http://arxiv.org/abs/0910.2709) פורסם ב-ARXIv.

אחד השותפים לכתיבת המאמר, טוד תומפסון, פרופסור במחלקה לאסטרונומיה באוניברסיטת אוהיו, טען במכתב שפורסם באסטרופיסיקל ג'ורנל לטרס כי מערכת מסוג זה, וכתוצאה מכך מיזוג של שתי שרידי הכוכבים עשויה להיות נפוצה, ויש סבירות גבוהה כי היא אחראית לקרנים הקוסמיות עתירות האנרגיה שנצפית מכדור הארץ. המיזוג בין ננס לבן לבין כוכב נויטרון או חור שחור עשוי ליצור חור שחור בעל מסה נמוכה או “מיני חור שחור”.

בראיון דוא”ל לאתר UNIVERSE TODAY כותב תומפסון: “זוגות של ננסים לבנים וכוכבי נויטרון או חורים שחורים נחשב לנדיר, אף כי ישנו מגוון גדול שלהם בשביל החלב ובגלקסיות דומות לה. הסקר שלנו היה הראשון שגילה מערכות כאלה באמצעות שיטת “המהירות הרדיאלית”, והראשון שגילה עצם כזה בקרבת מערכת השמש, רק כ-170 שנות אור מאיתנו. מסיבה זו, היתה זו הפתעה. קרבתה היחסית של המערכת איפשרה לנו לטעון כי מערכות אלה חייבות להות די נפוצות ביחס למה שחשבנו עד כה. סקר SWARMS לא היה כל כך בר מזל לראות משהו כל כך נדיר בקרבה למערכת השמש.”
במאמר טוענים תומפסון וחבריו כי סוג כזה של מיזוג חייב להיות מקור משמעותי לקרנים הקוסמיות עתירות האנרגיה בשביל החלב, ושצמד כזה צפוי להתמזג בגלקסיה שלנו אחת לאלפיים שנים לערך. סוגים כאלה של מיזוגים נפוצים מעט פחות מסופרנובה מסוג Ia, שמקורה במערכת בינארית המכילה שני ננסים לבנים.

לידיעה ביוניברס טודיי

תרגום: אבי בליזובסקי