התגלה מקורם של כוכבים על-קוליים בשביל החלב

הטכניון הודיע זה עתה על גילוי מקורם של כמה מהכוכבים המהירים ביותר שנצפו אי פעם - ננסים לבנים על-קוליים, חלקם אף ממוקמים בגלקסיית שביל החלב שלנו.

ננסים לבנים הם ליבות חמות וצפופות במיוחד, בערך בגודל כדור הארץ, שנותרות לאחר שכוכב מתחיל למות. כאשר ננסים לבנים אלה נעים במהירויות גבוהות במיוחד בחלל, הם נקראים "ננסים לבנים היפרסוניים". מה גורם להם להגיע למהירויות כאלה היה בגדר תעלומה לפני מחקר זה.

בראשות ד"ר הילה גלנץ מהטכניון, הצוות הבינלאומי ביצע סימולציות תלת-ממדיות של מיזוג של שני ננסים לבנים נדירים - כאלה המכילים הליום, פחמן וחמצן (HeCO WDs). באמצעות מודלים הידרודינמיים, המדענים סימלו את האינטראקציות בין חלקיקים תת-אטומיים לחומר אפל - המרכיב המהווה כ-86% ממסת היקום.

סימולציות אלו מראות שכאשר שני ננסים לבנים מסוג HeCO מתנגשים, מתרחש פיצוץ עוצמתי, הגורם לכוכב הקטן יותר להיפלט במהירות גבוהה מספיק כדי להימלט מכוח המשיכה של שביל החלב.

באופן ספציפי, הננס הלבן הקטן מתעוות כשהוא מתקרב לכוכב הגדול יותר, ואז מתנגש ומפוצץ את המעטפת החיצונית של הכוכב הגדול יותר, ולאחר מכן מתרחש פיצוץ בליבת הכוכב. תהליך זה הופך את הננס הלבן הראשי לסופרנובה מסוג Ia, ובמקביל פולט את ליבת הכוכב המשני במהירות של יותר מ-2,000 קמ"ש - פי ארבעה מהמהירות הדרושה כדי להימלט משביל החלב.

"לראשונה, אנו מדגימים מסלול ברור עבור שריד מיזוג של ננסים לבנים להגיע למהירויות היפרסוניות, עם מאפיינים התואמים את אלו של ננסים לבנים חמים ועמומים שנצפו בהילה הגלקטית", הדגיש ד"ר גלנץ.

התגלית לא רק מסייעת לפענח את תופעת "הכוכבים הבורחים" - כוכבים מהירים מספיק כדי להימלט מהגלקסיה, אלא גם פותחת נקודות מבט חדשות על סופרנובות יוצאות דופן מסוג Ia, שהן עמומות יותר מהבהירות הסטנדרטית.

מכיוון שסופרנובות מסוג Ia משמשות כ"מגדלורים קוסמיים" למדידת המרחק וקצב ההתפשטות של היקום, הבנה טובה יותר של השינויים בתופעה זו תעזור למדענים לחשב בצורה מדויקת יותר את היקום ואת היסטוריית היווצרותם של היסודות.

תופעת ה"הסחה לאדום" - כאשר אורך הגל של האור נמתח משום שהעצם הפולט את האור מתרחק - היא כלי חשוב במדידת קצב ההתפשטות של היקום, וסופרנובות מסוג Ia הן כלי המדידה הסטנדרטי לכך.

פרופסור חגי פרץ, שותף למחקר, אמר: " תגלית זו לא רק מסייעת להסביר את מקורם של כוכבים על-קוליים, אלא גם פותחת את הדלת לתצפיות על סוגים לא ידועים של התפוצצויות כוכבים."

בניגוד למחקרים קודמים שהשתמשו רק בסימולציות דו-ממדיות, זוהי הפעם הראשונה שמודל תלת-ממדי יושם כדי לעקוב אחר כל התהליך של מיזוג ופליטת כוכבים. זה מאפשר לצוות לתאר בצורה מדויקת יותר את תהליך יצירת ננסים לבנים על-קוליים, במיוחד כוכבים ידועים כמו J0546 ו-J0927 - בעלי טמפרטורות, בהירות ומהירויות יוצאות דופן.

ד"ר גלנץ טוען כי מחקר זה לא רק פותר את תעלומת הכוכבים ה"בורחים", אלא גם פותח ערוץ חדש להיווצרותן של סופרנובות מסוג Ia חלשות ויוצאות דופן.

תוצאות המחקר פורסמו בכתב העת המדעי Nature Astronomy.

(TTXVN/וייטנאם+)

מקור: https://www.vietnamplus.vn/phat-hien-nguon-goc-nhung-ngoi-sao-lao-voi-toc-do-sieu-thanh-trong-dai-ngan-ha-post1059911.vnp