מדענים מגלים ראיות להיכחדות מוחלטת של כוכבים ענקיים ביקום

סדאנוז - כאשר מתרחשת הפיצוץ הענק של כוכב בסיום חייו, מה שנקרא תופעת הסופרנובה, הוא משליך חומר לחלל וגדל בדרך כלל שאריות כוכביות בעלות צפיפות גבוהה, כמו חור שחור או כוכב נייטרוני.

אך חלק מהפיצוצים הללו כאשר מתרחשים בכוכבים הגדולים ביותר ביקום עשויים להיות חזקים כל כך עד שהם לא משאירים דבר לחלוטין, כך דיווחה סוכנות «רויטרס».

מדענים מעלים מאז שנות השישים של המאה הקודמת תאוריה על התרחשותם של פיצוצים כוכביים עוצמתיים, והם הגיעו כעת לראיות על קיומם, אם כי הן לא ישירות.

ראיות אלו הופיעו במחקרים הקשורים לחורים שחורים ולגלי כבידה ברקמת היקום, המוכרת בשם גליצי (הזמן-חלל).

אמר הוי טונג, שהוא סטודנט לדוקטורט בפיזיקה אסטרונומית באוניברסיטת מונש באוסטרליה ועורכּה הראשי של המחקר שפורסם, ביום רביעי, בירחון «נייצ'ר», כי התחזיות מעידות על כך שפיצוצים כוכביים כאלה מתרחשים בכוכבים הגדולים ביותר; כלומר, אלו ששוקלים בין 140 ל-260 פעמים את מסתו של השמש.

הוסיף טונג: «למרות מסתם העצום, אורך חייהם קצר יחסית, כעבור כמה מיליון שנים. להשוואה, השמש תחיה כ-10 מיליארד שנה, כך שכוכבים אלו שורפים את עצמם במהירות כמעט אלף פעמים, כמו זיקוקים גדולים שמתלקחים בעוצמה ובזמן קצר לפני שהם מתפוצצים.»

«התחום האסור»

פיצוץ של כוכבים גדולים מסוימים משאיר מאחוריו כוכב נייטרוני, שהוא גרעין הכוכב המתרסק והלוחץ. כאשר מתפוצצים חלק מהכוכבים הגדולים יותר מכך, הם משאירים מאחור חור שחור, שהוא גוף בעל צפיפות גבוהה ושדה כבידה כל כך חזק שהאור עצמו לא יכול להימלט ממנו. החור השחור שומר על חלק מהמסת הכוכב המקורי, בעוד שמה שנשאר נזרק לחלל.

במחקר זה, החוקרים בדקו בקפדנות את הנתונים שנאספו על 153 זוגות של חורים שחורים, תוך ידיעת מסתם על סמך גלי הכבידה שהם שחררו, ולאחר מכן הפרידו את החורים השחורים שנוצרו בעקבות מיזוגים קודמים בין שני חורים שחורים קטנים יותר.

אז גילו החוקרים חוסר חורים שחורים ששוקלים יותר מ-44 עד 116 פעמים את מסתה של השמש, מה שכינו «התחום האסור».

אמרו כי חוסר זה ניתן להסביר בצורה הטובה ביותר כהכחדה של הכוכבים הגדולים יותר, אך במקום להותיר מאחור חורים שחורים בטווח הזה של המסה כפי שמצפים, הם מתפוצצים מבלי להשאיר כל סימן בסוג נדיר של פיצוצים הנקרא «סופרנובה של אי-יציבות זוגית».

הסימן הטוב ביותר עד כה

מדענית הפיזיקה האסטרונומית המשותפת שכתבה את המחקר מאיה פישבאק מהמכון הקנדי לפיזיקה אסטרונומית תיאורטית באוניברסיטת טורונטו תיארה תופעה זו כ«אחת מהסוגים הכי אלימים של פיצוצים במות הכוכבים».

הוסיפה: «בעיקרון, כוכבים ענקיים יוצרים חורים שחורים. ככל שמסת הכוכב גדלה, כך גובר חור השחור», עד שכוכבים מגיעים על סף מסה מסוימת, שמטילה לאחר מכן את הכללים הפיזיקליים לפיצוצם שלא להשאיר שאריות כוכביות.

אמר טונג: «הגרעין הופך לבלתי יציב, מה שגורם לקריסה פראית ולאחר מכן להתפוצצות תרמית גרעינית עזה שמרסקת את הכוכב.»

כעת, ייתכן כי הראיות המוצגות במחקר זה הן הסימן הטוב ביותר עד כה להתרחשות פיצוצים של אי-יציבות זוגית.

אמר טונג: «בעיקרון אנו משתמשים בדבר שאינו נראה, כלומר החורים השחורים, כרשומת חלק מהפיצוצים המסנוורים ביותר ביקום.»