התפרצויות של כוכבים

הממצאים מאששים תיאוריה מלפני 20 שנים שניתן לחזות בשני סוגי ההתפרצויות באותה מערכת של שני כוכבים. הממצאים ופירושם מופיעים במאמר שיתפרסם בעיתון היוקרתי נייצ' ר [Nature] ב-8 במרס. המחברים הם צוות אסטרונומים שבראשם עומד דר' מייק שארה [Shara] מהמוזיאון האמריקאי להיסטוריה של הטבע וביניהם גם דר' נח ברוש מאוניברסיטת תל אביב.

נושא הגילוי הוא מערכת שני כוכבים המכונה Z בקבוצת הכוכבים גמל Camelopardalis Z גמל ידוע עשרות שנים כ-'משתנה קטקליסמי' בגלל אופי שינויי האור שלו. מערכות מסוג זה מורכבות מננס לבן, שהוא כוכב בסיום ימיו שהתכווץ לגודל כדור הארץ אף שכמות החומר בו דומה לזו שבשמש, ומכוכב רגיל כמו השמש. שני הכוכבים במערכת Z גמל נמצאים קרוב זה לזה ומקיפים אחד את השני מידי כ-7.5 שעות. כמו שערפד ניזון מהדם שמוצץ מקורבנו, כך הננס הלבן שואב חומר עשיר במימן מבן-זוגו. החומר יוצר מערכת שטוחה של גז חם ואבק המקיפה את הננס הלבן ומכונה דיסק ספיחה.
המשתנים הקטקליסמים מחולקים לשתי מחלקות: הנובות הננסיות שמראות התפרצויות תכופות וקטנות, והנובות הקלאסיות שמראות התפרצויות נדירות וענקיות. נובה קלאסית עשויה להתבהר פי 10,000 עד פי מיליון יותר מנובה ננסית בעת התפרצות ואירוע זה ייצור סביב הכוכב קליפה של גז שחומם בגל ההלם של ההתפוצצות.
Z גמל היה אחת הנובות הננסיות הראשונות שזוהו ע'י האסטרונומים. המערכת שוכנת כ-530 שנות-אור מאיתנו בקבוצת גמל, שחלק מכוכביה, כולל Z המיוחד, לעולם אינם שוקעים עבורנו. מידי כשלשה שבועות הוא מתבהר פי 40 ואחר כך בהירותו יורדת לערכה המקורי. ההתבהרויות נגרמות בגלל אי-יציבות בדיסק הספיחה שגורמת לנפילת חומר על פני הננס הלבן.
התיאוריה סוברת כי עם הצטברות החומר על פני הננס הלבן, צפיפותו והלחץ בו יעלו ויגיעו לשלב שהתפוצצות נובה קלאסית יכולה להתרחש. בהתפוצצות כזו עובר החומר היתוך גרעיני מהיר. עד לשנת 2003 לא נמצאה עדות חד-משמעית שבנובה ננסית התרחשו שני סוגי ההתפרצויות. בשנה זו הבחין דר' מארק סיברט [Siebert] מהמכון הטכנולוגי של קליפורניה בתבניות קשתיות וישרות ליד Z גמל שהופיעו על גבי תמונות שנאספו באמצעות הלוויין 'חוקר התפתחות הגלקסיות' GALEX. תבניות ערפיליות כאלה מצביעות על האפשרות שליד Z גמל נמצאת קליפה של גז חם, סימן שמערכת נובה ננסית זו עברה התפרצות של נובה קלאסית לפני כמה אלפי שנים.
תצפיות קודמות במערכת זו לא הצליחו לגלות את קיום ערפילית הגז עקב חיוורונה. תצפיות בתחום העל-סגול [UV] עדיפות לגילוי גרמי שמיים בעלי בהירות משטחית נמוכה כמו הערפילית ליד Z גמל כיוון שרקע השמיים מולו מגלים את הגרם השמימי חיוור בהרבה מזה שבתחום האור הנראה. משימת החוקרים הייתה עכשיו להשתכנע שהתבניות שנמצאו ליד Z גמל היו אמנם שריד של נובה קלאסית.
תצלומים אלקטרוניים שנאספו במצפי הכוכבים של הר קיט [Kitt Peak] ופאלומר [Palomar] בארה'ב, ומצפה הכוכבים ע'ש וייז של אוניברסיטת תל אביב בישראל, יחד עם מדידות ספקטרוסקופיות במצפה ליק [Lick] בארה'ב, איששו את הסברה שהערפילית שהתגלתה ע'י GALEX הייתה אמנם קליפת גז חם שמקיפה את Z גמל.
ההתפרצות של Z גמל כנובה קלאסית, שהתרחשה בעידן הפרה-היסטורי, הייתה אירוע מרשים ביותר. במשך כמה ימים או שבועות כוכב שנראה כיום רק דרך טלסקופ הפך לאחד הכוכבים הבהירים ביותר בשמיים ונראה בקלות בעין גלויה.
גילוי זה התאפשר בגלל נגישותה של מערכת צילום אסטרונומית חללית בתחום העל-סגול [GALEX], בגלל הבחינה המדוקדקת של הצילומים ע'י החוקרים, וכיוון שמצפי כוכבים קרקעיים אפשרו את אישוש הממצאים וחיזוקם. מצפה הכוכבים ע'ש וייז של אוניברסיטת תל אביב שיחק תפקיד מפתח בכך שסיפק את התמונות העמוקות הראשונות שצולמו בפסים ספקטראלים צרים, שמבודדים יסודות מסוימים. תצפיות מאוחרות יותר, עם טלסקופים גדולים ותוך הקדשת זמן תצפית רב ביותר, חיזקו את פירוש הממצאים.
אוניברסיטת תל אביב וחברת אל-אופ, תעשיות אלקטרו-אופטיות בע'מ, מכינות את מערכת טלסקופ החלל TAUVEX עם תמיכה של הסוכנות הישראלית לניצול החלל [משרד המדע, הטכנולוגיה והספורט]. TAUVEX הוא טלסקופ חלל לתחום העל-סגול שביצועיו הצפויים דומים לאלה של GALEX וישוגר בסוף שנת 2007 על-גבי לוויין של סוכנות החלל ההודית. TAUVEX יבצע סריקה עמוקה של קטעי שמיים נבחרים תוך ניצול של רקע שמימי חיוור עוד יותר מזה של GALEX.

למידע על אוניברסיטת תל אביב לחץ כאן...

למידע על אוניברסיטת תל אביב - מלגות לסטודנט לחץ כאן...

למידע על אוניברסיטת תל אביב - מכינה קדם אקדמית לחץ כאן...