לחוקר ממכון ויצמן יש הסבר לאחד ההבזקים השמימיים העצמתיים ביותר שהתגלו

בשנה שעברה אסטרונומים חשבו שהם תיעדו את ההתפוצצות העצמתית ביותר של כוכב עד כה. מסתבר עתה שמדובר בתופעה נדירה יותר שמערבת חור שחור אחד ופרץ של אלימות קוסמית
שתף: 
  • maxresdefault.jpg

    הדמיה של כוכב הנקרע לגזרים ע"י חור שחור מסתובב | NASA/CXC/U. Michigan/J. Miller et al/M. Weiss
לפני כשנה וחצי זיהו מדענים הבזק אור עצמתי בשמי הלילה. הבזק כזה חזק הם עוד לא ראו: הוא היה בהיר פי 570 מיליארד מהשמש שלנו, פי 20 ויותר מכך מעצמת הבהירות של גלקסיית שביל החלב כולה, על כל מאה או מאתיים מיליארדי הכוכבים שמרכיבים אותה.
 
אסטרונומים העריכו בתחילה שההבזק המסתורי, שהתגלה על ידי רשת טלסקופים הפרושה בצ׳ילה והוואי, הוא תוצאה של הסופרנובה העצמתית ביותר שתועדה עד כה. פי שניים מהשיא הקודם שנרשם. תופעת הסופרנובה היא אחת הדרכים הדרמטיות ביותר שבהן כוכב עשוי לסיים את מסלול חייו, לאחר שאוזל הדלק הגרעיני המזין אותו: הכוכב קורס לתוך עצמו וליבתו נדחסת, תוך שהוא משיל את המעטפת שלו אל מעמקי החלל בהתפוצצות אדירה. ההבזק שאנו רואים הוא ההתפוצצות הזאת.
 
אלא שלפי מחקר חדש בהובלת האסטרונום גיורגוס ללודאס (Giorgos Leloudas) ממכון ויצמן למדע, כלל לא מדובר בסופרנובה. צוות החוקרים הבינלאומי שהיה מעורב במחקר, ובו שורה של חוקרים ממכון ויצמן למדע, טוען כי מדובר בתופעה הרבה יותר נדירה ואקזוטית: חור שחור מסיבי במרכזה של גלקסיה מרוחקת קרע לגזרים כוכב שנשבה בכוח הכבידה שלו, וכתוצאה מה״קריעה״ הזאת נוצר ההבזק העצמתי. המחקר התפרסם ביום שני האחרון בכתב העת Nature Astronomy.
 
ללודאס החל לחשוד שאולי כלל לא מדובר בסופרנובה כאשר הוא שם לב שהגלקסיה שבה התרחש ההבזק, במרחק 3.8 מיליארד שנות אור מאיתנו, אינה הבית הטבעי לתופעה זו. סופרנובות של כוכבים מסיביים מתרחשות לרוב בגלקסיות ננסיות צעירות, בעוד הגלקסיה המדוברת זקנה ועברה את שיאה.
 
ללודאס ועמיתיו החלו לאסוף נתונים מלוויינים וטלסקופים שונים, בהם טלסקופ החלל האבל, ובמהרה הם למדו שמקורו של ההבזק קרוב לליבת הגלקסיה. גם עובדה זו סתרה את ההערכה שמדובר בסופרנובה של כוכב מסיבי, שכן סופרנובות כאלה לרוב מתרחשות הרחק ממרכזי גלקסיות. אם בכך לא די, מדידת הקרינה שנפלטה מהכוכב הראתה שמדובר בכוכב בעל מסה נמוכה יחסית בשיא חייו ולא במועמד הטבעי לסופרנובה – כוכב מסיבי לקראת סוף חייו. גם דפוס פליטת האור של ההבזק לא התאים לתיאוריה המקורית. משהו כאן לא הסתדר.
 
במחקרם החדש, החוקרים מציעים מודל חלופי, לפיו כוכב התקרב יתר על המידה לחור שחור מסיבי במרכז הגלקסיה, וכתוצאה נקרע לגזרים. בתהליך ה״קריעה״, שייריו של הכוכב שעוד לא נבלעו על ידי החור השחור התחממו לטמפרטורות גבוהות וכתוצאה נוצר ההבזק. התופעה, הידועה בשם Tidal distruption event, נדירה ביותר. עד כה נצפו רק כעשרה מקרים דומים - ומקרה זה הוא העצמתי מכולם.
 
צפו בהדמיה של כוכב הנקרע לגזרים על ידי חור שחור Tidal distruption event
 

חור שחור מסיבי מדי

 
אלא שיש בעיה במודל הזה, שהופכת אותו לאפילו מעניין יותר: החור השחור שבלב הגלקסיה מסיבי מדי. החוקרים מעריכים כי מסתו גדולה פי מאה מיליון ממסת השמש. לכל חור שחור יש מרחב מסביבו המוגדר כאופק האירועים, שאפילו האור שעובר אותו אינו יכול לברוח מכוח הכבידה האדיר של החור השחור. חור שחור מסיבי כמו זה שנמצא בגלקסיה המדוברת, אמור לבלוע את הכוכב ב"ביס אחד" ולהעביר אותו אל מעבר לאופק האירועים, בלי להותיר לו זמן להבזקי פרידה אחרונים. 
 
לחוקרים יש מענה לבעיה זו. לפי המודל שלהם, החור השחור מסתובב סביב עצמו. במודל כזה, ההבזק יכול להתרחש וגם עצמתו יוצאת הדופן מוסברת.
 
״בהשוואה למקרים הקודמים של tidal disruption events, זאת הפעם הראשונה שאנו חושבים שזיהינו חור שחור שמסתובב במהירות במרכז גלקסיה״, אמר ללודאס בשיחה עם סוכנות החלל הישראלית; ״זה מה שמיוחד במקרה הזה״. לדבריו, הסיבוב של החור השחור סביב עצמו יכול להסביר כיצד הבזק כמו זה שנצפה יכול להתרחש ליד חור שחור מסיבי כל כך, ואף יכול להסביר כיצד הוא בהיר כל כך. ״יש תכונות מעטות שאנחנו יכולים לייחס לחורים שחורים. אפשר לאפיין אותם באמצעות מסה וסיבוב״, אומר ללודאס, ״אבל אנחנו יכולים לגלות חורים שחורים מסתובבים רק במקרים נדירים. המקרה הזה הוא מקרה מעניין מאוד שבו האירוע של ההבזק, שהוא מעניין כשלעצמו, אפשר לנו ללמוד משהו גם על סיבובו של החור השחור״. 
 

אולי תאהבו גם

{{new.img.alt}}
{{new.start}}
{{new.body}}