צילום חדש של טלסקופ VLT חושף את העדות החזותית הראשונה למנגנון פיצוץ נדיר מסוג סופרנובה מסוג Ia – שהתפרצה פעמיים
אסטרונומים הצליחו לראשונה לקבל עדות חזותית לכך שכוכב התפוצץ לא פעם אחת – אלא פעמיים. בעזרת טלסקופ הענק של מצפה הכוכבים האירופי הדרומי (ESO’s VLT) בצ'ילה, הם בחנו את שאריות הסופרנובה העתיקה SNR 0509-67.5 ומצאו בה תבניות שמעידות על מנגנון נדיר: פיצוץ כפול. התגלית פורסמה בכתב העת Nature Astronomy, והיא שופכת אור חדש על אחת מתופעות השמים האנרגטיות ביותר ביקום.
רוב הסופרנובות הן סיומם הדרמטי של כוכבים מסיביים, אך יש גם סוג אחר – מסוג Ia – שמתחיל דווקא בכוכב קטן ולא פעיל: ננס לבן. ננסים לבנים הם שאריות קומפקטיות של כוכבים דמויי שמש שמיצו את הדלק הגרעיני שלהם. כאשר ננס לבן נמצא בזוג כוכבים, הוא עשוי לצבור חומר מבן־הזוג שלו עד לרגע שבו מתרחש פיצוץ אדיר.
"הפיצוצים של ננסים לבנים ממלאים תפקיד מכריע באסטרונומיה," מסביר פריאם דאס, דוקטורנט מאוניברסיטת ניו סאות' ויילס בקנברה, אוסטרליה, שהוביל את המחקר. "הם חיוניים למדידת התפשטות היקום, וגם מהווים את מקור הברזל העיקרי בכדור הארץ – כולל הברזל בדם שלנו." עם זאת, הוא מציין, "המנגנון המדויק שמפעיל את הפיצוץ הזה נותר בגדר תעלומה רבת שנים."
המודל המקובל של סופרנובה Ia מתאר מצב שבו הננס הלבן סופח חומר עד שהוא מגיע למסה קריטית (המכונה גבול צ'נדראסקהר), ואז מתרחש פיצוץ יחיד. אך בשנים האחרונות הוצעו תרחישים חלופיים, ובהם פיצוץ כפול שמתרחש עוד לפני שהכוכב מגיע למסה הזו. בתרחיש זה, נבנית שכבת הליום גנוב סביב הננס הלבן, שמתפוצצת ראשונה ויוצרת גל הלם שמוביל לפיצוץ שני בליבת הכוכב – וכך נוצרת הסופרנובה.
עד כה, לא הייתה כל ראיה ישירה לכך שמנגנון כזה אכן מתרחש בטבע. אלא שכעת, תצפית חדשה מספקת את העדות החזותית החזקה ביותר לקיומו של פיצוץ כפול. בעזרת ספקטרומטר MUSE שעל גבי טלסקופ VLT של ESO, הצליחו האסטרונומים לזהות מבנה ייחודי בשאריות הסופרנובה – שתי קליפות נפרדות של סידן. דפוס זה חזה מראש המודל של פיצוץ כפול, ומהווה "טביעת אצבע" ברורה לתרחיש הזה.
ד"ר איבו זייטןצאל, שהוביל את התצפיות בעת שעבד במכון למחקרים תיאורטיים בהיידלברג, גרמניה, אומר שהתוצאות מראות כי "ננסים לבנים יכולים להתפוצץ גם לפני שהם מגיעים למסה הקריטית הידועה – והמנגנון של פיצוץ כפול אכן מתקיים בטבע."
סופרנובות Ia הן חיוניות להבנת היקום: התנהגותן האחידה מאפשרת להשתמש בהן כ"סרט מדידה קוסמי", שבעזרתו נמדדות מרחקים גלקטיים. כך למשל, התגלתה באמצעותן ההתרחבות המואצת של היקום – תגלית שזיכתה את מגליה בפרס נובל לפיזיקה בשנת 2011. הבנת מנגנון הפיצוץ שלהן חיונית כדי להסביר מדוע הן כה עקביות בבהירותן.
דאס מוסיף כי "הראיה החזותית הזו לא רק עוזרת לפענח תעלומה עתיקה, אלא גם מספקת מראה מרהיב לעין – מבנה שכבות יפהפה שיוצר הפיצוץ הקוסמי." לדבריו, "לחשוף את מנגנוני הפעולה הפנימיים של פיצוץ כזה זה פשוט מספק ברמה עמוקה."
עוד בנושא באתר הידען:
