כוכב מסוג ננס לבן התפוצץ בסופרנובה חלקית, העיף את עצמו ממסלול וכעת הוא טס ברחבי הגלקסיה – כך עולה ממחקר חדש של אוניברסיטת וורוויק שמתפרסם היום ב-Monthly Notices of the Royal Astronomical Society. המחקר החדש מעלה את האפשרות שיש ביקום "ניצולי סופרנובה" רבים, שעד כה לא התגלו.
פיצוץ תרמו-גרעיני – שנעצר
ננס לבן הוא השלב האחרון במחזור החיים של כוכבים בעלי מסה בינונית. השמש שלנו תהפוך בערוב ימיה לננס לבן, אחרי שתתנפח לכדי ענק אדום שיגיע עד לשולי כדור הארץ. השכבות החיצוניות האלה יהפכו לערפילית פלנטרית, ואולי מתוכן ייוולדו יום אחד כוכבים חדשים, ואילו הליבה תהפוך לננס לבן. ננסים לבנים הם מהגופים הדחוסים ביותר ביקום – שניים רק לכוכבי הנויטרונים ולחורים שחורים. רוב הננסים הלבנים הידועים למדע הם במסה של כמחצית מהשמש שלנו, אבל עם רדיוס של כאחוז-שניים בלבד מרדיוס השמש – כלומר בערך כמו רדיוס כדור הארץ.
בדרך כלל, לננסים לבנים יש אטמוספרות המורכבות אך ורק ממימן או מהליום, עם שיירי פחמן או חמצן שמבעבעים מדי פעם מפנים הננס. אלא שהננס הלבן SDSS J1240+6710, שהתגלה ב-2015, אינו מכיל לא מימן ולא הליום, אלא הוא מורכב מתערובת מוזרה של חמצן, ניאון, מגנזיום וצורן (סיליקון).
באמצעות טלסקופ החלל האבל, החוקרים מאוניברסיטת וורוויק זיהו גם כמויות משמעותיות של פחמן, נתרן ואלומיניום בפני הכוכב – יסודות שנוצרים בשלבים הראשונים של סופרנובה. עם זאת, לכוכב אין את מה שנקרא "קבוצת הברזל" של יסודות – ברזל, ניקל, כרום ומנגן – יסודות כבדים יותר שנוצרים מהיסודות הקלים במהלך הפיצוץ התרמו-גרעיני של סופרנובות. היעדרם של יסודות אלה מצביע על כך שהננס הלבן SDSS J1240+6710 עבר סופרנובה חלקית לפני שההתכה הגרעינית פסקה.
האסטרונומים הצליחו גם למדוד את מהירות הננס הלבן, ומצאו כי הוא עף במהירות מסחררת של 900,000 קמ"ש ביחס למרכז הגלקסיה. לכוכב יש גם מסה נמוכה להפתיע ביחס לננס לבן – רק כ-40% ממסת השמש שלנו. אובדן המסה מעיד על פיצוץ סופרנובה חלקי, שהעיף כמחצית מחומר הננס הלבן לחלל, ויחד עם החומר העיף גם את הכוכב עצמו.
להערכת המדענים, פיצוץ הסופרנובה שיבש את מסלולו של הננס הלבן. עד אז, הננס היה חלק ממערכת כוכבים כפולה: שני כוכבים שמקיפים מרכז מסה משותף. הפיצוץ העיף את שני השותפים לשעבר לשני כיוונים נגדיים בגלקסיה.
סופרנובה חדשה?
ככלל, סופרנובות מסוג פיצוצים תרמו-גרעיניים עשויות לקרות כאשר ננס לבן סופח אליו חומר מכוכב שכן, או כאשר שני ננסים לבנים מתנגשים. המסה שמתווספת מומרת לחום ומתחילה להתיך יחד יסודות כבדים יותר ויותר. אך מאחר שאין איזון בין התגובות הגרעיניות בליבה לכוח הכבידה של הננס הלבן, הוא מתפוצץ באנרגיה אדירה ושופך את תוכנו היקר לחלל, המורכב מיסודות כבדים כמו מתכות נדירות.
אך מה קורה כאשר תהליך התכת היסודות הכבדים מברזל נעצר מבלי להמשיך ולהתיך יסודות כבדים יותר? היסודות שנצפו בננס הלבן בו צפו החוקרים היו כבדים דיים כדי להסיק שהתרחשה סופרנובה, אך היעדרם של ניקל והיסודות הכבדים ממנו מעיד ככל הנראה על סופרנובה מסוג חדש – סופרנובה חלקית: מקורה אמנם בננס הלבן SDSSJ1240+6710 אך כיוון שלא הושלמה, היא הטיסה אותו במהירות אדירה הלאה ממקור הפיצוץ.
SN1994D (1).jpg
בימים אלו צוות המדענים, כמו צוותי אסטרונומים אחרים מרחבי העולם, מחפשים ניצולים נוספים בגלקסיית שביל החלב, במטרה לנתח את הרכבם ואת מהירותם – ובתקווה להסיק מכך מהו סוג הסופרנובה ש"מייצר" ננסים לבנים עם מסה מעטה (באופן יחסי, כמובן) שעברו שריפת פחמן ליסודות כבדים יותר. לפי הערכות, המפתח לתעלומה נמצא דווקא במסלולים המקוריים של אותם כוכבים, דהיינו בעובדה שהם ינקו קודם לכן חומר מהכוכבים שעמם נמצאו במערכת הבינארית. לפי הערכת החוקרים מאוניברסיטת וורוויק, יכול להיות שבנסיבות מסוימות, הקרבה הכבידתית לכוכב אחר שיוצרת סופרנובות תרמו-גרעיניות גם משבשת את הפיצוץ – והופכת את הסופרנובה לכן שיגור.