הדמיות חדשות מראות שקרינת אולטרה-סגול חזקה פעלה אולי כ"מפוח עלים" קוסמי בגלקסיות המוקדמות: היא סילקה גז ואבק דלילים, אבל השאירה מספיק חומר כדי שכוכבים ימשיכו להיווצר בקצב גבוה. הממצא עשוי להסביר מדוע טלסקופ ג'יימס ווב רואה ביקום המוקדם יותר גלקסיות בהירות מהצפוי.
מחקר חדש מציע שאור אולטרה-סגול (UV) חזק פעל כמפוח עלים קוסמי בחלק מהגלקסיות המוקדמות ביותר ביקום. לפי המחקר, הקרינה הזאת יכלה לסחוף ולסלק גז ואבק. עם זאת, היא השאירה מספיק מהם כדי שכוכבים ימשיכו להיווצר בקצב גבוה.
המחקר פורסם ב-4 בנובמבר 2026 בכתב העת The Astrophysical Journal. בראשו עמד ד"ר שיאם מנון, עמית מחקר במרכז לאסטרופיזיקה חישובית (CCA) של מכון פלטיירון בניו יורק. שותפו למחקר הוא ד"ר אהרון סמית, פרופסור עוזר (assistant professor) לפיזיקה באוניברסיטת טקסס בדאלאס.
יותר מדי גלקסיות בהירות
לדברי סמית, המחקר עשוי לעזור להסביר תצפיות מסתוריות של טלסקופ החלל ג'יימס ווב. הנתונים מווב מראים ביקום המוקדם יותר גלקסיות בהירות משציפו האסטרונומים.
כדי להסביר את התצפיות האלה צריך להבין שני דברים, אמר סמית: כמה מהר יצרו הגלקסיות כוכבים, וכמה מהאור שלהן הצליח להימלט מהגז ומהאבק שסביבן.
מנון וסמית השתמשו בהדמיות מחשב מורכבות. הם בדקו איך קרינת לימן-אלפא יכלה להשפיע על התפתחותם של צבירי הכוכבים המוקדמים. קרינת לימן-אלפא היא סוג של אור אולטרה-סגול, שנפלט מגז מימן סביב כוכבים צעירים. פוטון לימן-אלפא יכול להתפזר מאטומי מימן רבים לפני שהוא מצליח להימלט, או לפני שהוא נבלע באבק.
"כל פוטון נע הלוך ושוב כמו כדור פינג-פונג, ומעביר תנע בכל התנגשות", אמר סמית. "הדחיפות החוזרות האלה מצטברות. כך כל פוטון מפעיל כוח גדול בהרבה מזה שהיה מפעיל באינטראקציה יחידה".
הכבידה מול לחץ הקרינה
אחרי פיזורים חוזרים ונשנים, הגז שמסביב נתון ללחץ קרינה משמעותי, אמר סמית. עם זאת, לא היה ברור אם הלחץ הזה מספיק כדי להתגבר על הכבידה. הכבידה מושכת את הגז פנימה וגורמת ליצירת כוכבים.
החוקרים ניתחו "תמונות מצב" מתוך הדמיה קיימת של אזור יוצר כוכבים ביקום המוקדם. בעזרתן חישבו את הכוח שלחץ קרינת לימן-אלפא מפעיל על הגז והאבק באזור.
הם מצאו שבמבנים הצפופים ביותר הלחץ חלש מכדי להתגבר על הכבידה. לכן נשאר מספיק חומר כדי להמשיך להזין את יצירת הכוכבים.
באזורים פחות צפופים, לעומת זאת, קרינת לימן-אלפא דחפה את הגז החוצה. כך פינתה את החומר שאחרת היה מסתיר את הגלקסיה הצעירה מעיני טלסקופ ווב.
"התוצאות שלנו מראות שקרינת לימן-אלפא יכולה להרחיק גז ואבק דלילים מהר מאוד", אמר מנון. "היא יכולה לפזר את ה'ערפל', וכך אנחנו רואים את הכוכבים ביקום המוקדם הרבה יותר ברור ממה שהיינו רואים אחרת".
מפוח עלים ולא מפוח עצים
סמית אמר שהחישובים מראים שלקרינה הזאת יכולה להיות השפעה עצומה על סביבות שבהן נוצרים כוכבים.
"מפוח עלים לא מזיז עצים", אמר סמית. "אבל הוא יעיל מאוד בפינוי עלים שנשרו. מאז שווב התחיל לצפות ביקום המוקדם, אנחנו רואים גלקסיות בהירות במקומות שבהם המודלים שלנו לא ציפו להן. משוב מהסוג הזה הוא עוד חלק בפאזל".
עוצמת ההשפעה תלויה בכמות האבק ובתכונותיו. האבק יכול לבלוע את פוטוני לימן-אלפא לפני שהם מתפזרים שוב.
לדברי סמית, המחקר מראה איך ההתקדמות באסטרופיזיקה חישובית מאפשרת לחוקרים להתמודד עם בעיות שבעבר נחשבו קשות מדי למידול. "לפני עשור, חוקרים רבים סברו שזו בעיה יקרה מדי מבחינה חישובית", אמר. "עכשיו יש לנו האלגוריתמים ומשאבי המחשוב כדי להתחיל לטפל בה באופן משמעותי".
השלב הבא הוא הדמיות שבהן הקרינה והגז מתפתחים יחד: האור משנה את הגז, והגז המשתנה משפיע על בריחת האור. בהמשך מתכננים החוקרים לשלב את קרינת לימן-אלפא בהדמיות תלת-ממדיות דינמיות מלאות, ולהשוות את התחזיות לתצפיות של ווב.
רקע: מהי קרינת לימן-אלפא?
קו לימן-אלפא נפלט כשאלקטרון באטום מימן יורד מהרמה האנרגטית השנייה לרמה הבסיסית. אורך הגל שלו הוא כ-121.6 ננומטר, בתחום האולטרה-סגול. מימן הוא היסוד הנפוץ ביותר ביקום, ולכן קרינה זו נפוצה מאוד סביב כוכבים צעירים. מאחר שהיקום מתפשט, האור הזה מגיע אלינו מהגלקסיות הרחוקות כשהוא מוסט לאדום, לתחום האינפרה-אדום שבו צופה ווב.
תרגום: נחום שרשבסקי. עריכה והתאמה: מערכת הידען.
מקור: אוניברסיטת טקסס בדאלאס.
שאלות ותשובות
מה הוא "מפוח העלים הקוסמי"?
זה כינוי לקרינת לימן-אלפא, אור אולטרה-סגול שנפלט מגז מימן סביב כוכבים צעירים. לפי המחקר, הקרינה דוחפת החוצה גז ואבק דלילים, אבל אינה מצליחה להזיז את הגושים הצפופים שבהם נוצרים כוכבים.
למה פוטון לימן-אלפא דוחף חזק כל כך?
הפוטון מתפזר שוב ושוב מאטומי מימן לפני שהוא נמלט. בכל התנגשות הוא מעביר לגז מעט תנע, והדחיפות הרבות מצטברות לכוח גדול בהרבה מזה של מפגש יחיד.
איך זה קשור לטלסקופ ג'יימס ווב?
ווב מגלה ביקום המוקדם יותר גלקסיות בהירות מהצפוי. אם הקרינה מפנה את ה"ערפל" של גז ואבק, יותר אור מהכוכבים הצעירים מגיע אלינו, והגלקסיות נראות בהירות יותר.
המאמר המדעי
- Lyman-alpha Radiation Pressure in Dense Star Clusters: Implications for Star Formation and Winds at Cosmic Dawn — The Astrophysical Journal, 04.11.2026