מדעני מכון ויצמן גילו סוג חדש של סופרנובה
זן חדש ונדיר של התפוצצות כוכבים, סופרנובה, התגלה על ידי מדעני מכון ויצמן. התגלית שופכת אור על מקור הסידן בעולם, ומציעה הסבר חלופי לקיומם של אנטי-חלקיקים בגלקסיה: מקורם בסופרנובות מיוחדות ולא בחומר האפל
לעיתים כוכבים מסיימים את חייהם בפיצוץ גדול. לתופעה הזו, המתרחשת בשלבי ההתפתחות הסופיים של כוכבים מאסיביים, קוראים "סופרנובה". בדרך כלל, היא נחלקת לאחת משתי קבוצות: כוכבים צעירים וענקיים שמתמוטטים תחת המשקל העצום שלהם ומשליכים את השכבות החיצוניות שלהם לכל עבר, וכוכבים מבוגרים יותר, שמסתם דומה לזו של השמש שלנו ועוברים פיצוץ תרמו-גרעיני.
כעת מסתבר שקיים סוג שלישי נוסף: ד"ר אבישי גל-ים וד"ר חגי בנימין פרץ מהמחלקה לפיסיקה של חלקיקים ואסטרופיזיקה במכון ויצמן למדע, גילו כי הסופרנובה המסתורית SN 2005E שהתגלתה ב-2005, שייכת לקבוצה אחרת וחדשה של התפוצצויות.
המדענים ועמיתיהם מצאו שהפיצוץ העיף רק כמות קטנה של חומר וכי הוא התרחש בגלקסיה בודדת באזור שבו לא נוצרים כוכבים. דיווח זה אינו מתאים לסוג המוכר הראשון של סופרנובה: בהתפוצצות של כוכב ענק נפלטת בדרך כלל כמות גדולה הרבה יותר של חומר, ומטבע הדברים היא מתחוללת באזור שבו נולדים כוכבים, משום שכוכבים ענקיים מתאפיינים בחיים קצרים, ואינם מתרחקים ממקום הולדתם.
מצד שני, האירוע גם אינו מתאים לדפוס של התפוצצות תרמו-גרעינית טיפוסית: הוא פלט כמות קטנה מדי של אנרגיה ושל קרינה, והחומר שהתפזר ממנו כלל יסודות שאינם אופייניים לפיצוצים תרמו-גרעיניים אחרים.
ניתוח ספקטרוסקופי של החומר שהתפזר הראה שנמצאות בו כמויות סידן העולות פי חמש עד עשר על אלה שנמצאו בהתפוצצויות של כוכבים אחרים. בנוסף, נמצא שם גם שיעור גבוה יחסית של איזוטופ רדיואקטיבי של טיטניום.
אלטרנטיבה לחומר האפל
ממצאים אלו הובילו את החוקרים למסקנה כי מדובר בסוג סופרנובה שונה לגמרי, שיכול לשפוך אור על שאלות היסוד של היקום. ד"ר אבישי גל-ים: "רוב היסודות הכבדים ביקום נוצרים בפיצוצים של סופרנובות, בליבות של כוכבים. כעת מתברר שהסופרנובה החדשה היא מקור לכמויות גדולות של היסוד סידן, מרכזי מאוד בהרבה מינרלים וסלעים וכמובן בגוף האדם.ישנן כל מיני תיאוריות לגבי היווצרות הסידן ביקום, והתגלית החדשה יכולה להסביר חלק נכבד ממנה. המחקר שלנו טרם הסתיים לגמרי, אולם אנו מניחים שיהיה ניתן להבין טוב יותר את מקור הסידן במערכת השמש".
תיאוריה אחרת שהגילוי יכול להסביר קשורה בפוזיטרונים, חלקיקי חומר שהם האנטי-חלקיקים של האלקטרון. במרכז הגלקסיה התגלתה כמות גדולה של פוזיטרונים שמקורם לא נודע.
אחת התיאוריות מציעה שהם נוצרו מן "החומר האפל", אולם אבישי גל-ים מציע פיתרון אחר: "אחד הדברים שמצאנו הוא שהסופרנובות החדשות מייצרות, בין היתר, הרבה מאוד פוזיטרונים. לא ברור באיזו כמות, אבל בהחלט יתכן שחלק גדול מהפוזיטרונים של מרכז הגלקסיה מקורם בסופרנובות שגילינו".
ננסים לבנים - פיצוצים גדולים
במאמר שהתפרסם בכתב-העת המדעי Nature דיווחו ד"ר פרץ וד"ר גל-ים כי הסופרנובה יוצאת הדופן מתאימה למודל שבו ננס לבן "גונב" שכבה עבה של הליום מכוכב שכן."ננס לבן הוא שלב בהתפתחות של כוכבים", מסביר ד"ר גל-ים, "אנו בני האנוש רגילים לחשוב על כוכבים כעל דבר קבוע, אבל למעשה כוכבים מתפתחים ואפילו 'מתים' לבסוף בהתפוצצות סופרנובה.
כוכבים שמסתם דומה לזו של השמש, הופכים לבסוף לננס לבן, שהוא בעצם הליבה החשופה של הכוכב והחלק החם ביותר. גם השמש שלנו, שהליבה שלה מגיעה למיליוני מעלות, תהפוך לבסוף לננס לבן לאחר שתשיל את המעטפות שלה.
מננס לבן לסופרנובה מרהיבה (באדיבות מכון ויצמן למדע)
ננס לבן שנמצא לבדו בחלל הוא כוכב יציב, אבל במערכות של שני כוכבים הסובבים אחד את השני המצב שונה. ב'זוגיות' כזו, כשאחד הכוכבים הופך לננס לבן הוא מתחיל לספוח את החומר מהכוכב השכן. המסה שלו הולכת וגדלה ובסופו של דבר הננס הלבן מתפוצץ ומתקבלת סופרנובה מהסוג שהיה מוכר לנו עד היום".
"התגלית שלנו", מסכם גל-ים, " מניחה שהננס הלבן לא מתפוצץ כולו, אלא מתפוצץ רק החלק שנספח אליו ושעשוי בעיקרו מהליום. פיצוץ גרעיני של הליום הוא דבר שלא ראינו עד כה וזהו לב הסופרנובה החדשה. זה מה שהתרחש בסופרנובה SN 2005E מ-2005 ובדוגמאות נוספות אחרות שאיתרנו מאז".
