אסטרונומים גילו חלל ענק וריק שאורב בחלל

זה אולי לא נראה לנו כך, אבל החלל בין הכוכבים לא לגמרי ריק. ענני גז ואבק קלושים ולא כל כך קלושים נסחפים בחושך.

אזור בחלל במרחק של כ-700 שנות אור הוא חריג מרתק. שם, בין קבוצות הכוכבים של פרסאוס ומזל שור, אסטרונומים מצאו חלל גדול וכדורי בקוטר של למעלה מ-500 שנות אור. סביב היקפו נמצאים העננים המולקולריים של פרסאוס ושור - עננים צפופים של גז קר ואבק שבהם נוצרים כוכבים.

זה נקרא ה-Per-Tau Shell, ונראה שהוא תוצר של לפחות פיצוץ סופרנובה ענק אחד לפני מיליוני שנים. סביר להניח שתופעה זו דחסה והפעילה היווצרות כוכבים בשני העננים המולקולריים.

'מאות כוכבים נוצרים או קיימים כבר על פני הבועה הענקית הזו', אמר האסטרופיזיקאי התיאורטי שמואל ביאלי של מרכז הרווארד-סמית'סוניאן לאסטרופיזיקה (CfA).

'יש לנו שתי תיאוריות - או שסופרנובה אחת כבתה בליבה של הבועה הזו ודחפה גז החוצה ויצרה את מה שאנו מכנים כיום 'פרסאוס-שור העל-שריון', או סדרה של סופרנובות שהתרחשו במשך מיליוני שנים יצרו אותה לאורך זמן.'

מיפוי דברים בחלל הוא סיכוי מסובך. בשני מימדים, זה די פשוט, אבל המימד השלישי - עומק - דורש קצת יותר עבודה. יש לנו מספר דרכים לעשות זאת, אך ישנם פערים בידע שלנו, ונותרו אי ודאויות רבות.

כדי לחקור את העננים המולקולריים של פרסאוס ושור, השתמשו החוקרים בנתונים של גאיה, מצפה הלוויין של סוכנות החלל האירופית, שפועל מאז 2013 למיפוי גלקסיית שביל החלב בתלת מימד בפירוט רב ביותר ובדיוק הגבוה ביותר שניתן להשיג. זהו אחד הכלים החזקים ביותר שיש לנו כדי לעזור לנו להבין את הארכיטקטורה - ולפיכך את ההיסטוריה - של הגלקסיה הביתית שלנו.

נתונים אלו נותחו באמצעות תוכנת הדמיה הנקראת דֶבֶק , המאפשר למדענים ליצור הדמיות תלת מימד אינטראקטיביות. מתוך כך, הצליחו אסטרונומים לבנות מפות תלת-ממדיות של הגז בעננים מולקולריים אלה ואחרים, המופיעים ב נייר נפרד .

מבט צדדי של מעטפת פר-טאו. (Bialy et al., ApJL, 2021)

'הצלחנו לראות את העננים האלה במשך עשרות שנים, אבל מעולם לא ידענו את צורתם, העומק או העובי האמיתיים שלהם. גם לא היינו בטוחים עד כמה רחוקים העננים,' אמרה האסטרונומית קתרין צוקר , גם מה-Harvard-Smithsonian CfA.

'עכשיו אנחנו יודעים היכן הם נמצאים עם חוסר ודאות של אחוז אחד בלבד, מה שמאפשר לנו להבחין בחסר הזה ביניהם.'

על פי הניתוח של הצוות של ביאלי, הריק הכמעט כדורי הוא ככל הנראה תוצאה של פיצוץ סופרנובה חזק, ששולח גל הלם החוצה לכל הכיוונים לחלל הבין-כוכבי. כאשר גל ההלם הזה מתרחב, הוא דוחף ודוחס את החומר בתווך הבין-כוכבי, גורף אותו כלפי מעלה ליצירת קליפה כדורית.

זה גם חושף כיצד ניתן להפעיל עננים מולקולריים להיווצרות כוכבים, אמרו המדענים.

'ישנן תיאוריות רבות ושונות כיצד גז מסדר את עצמו מחדש ליצירת כוכבים,' אמר צוקר .

'אסטרונומים בדקו את הרעיונות התיאורטיים האלה באמצעות סימולציות בעבר, אבל זו הפעם הראשונה שאנחנו יכולים להשתמש בתצוגות תלת-ממד אמיתיות - לא מדומות - כדי להשוות בין תיאוריה לתצפית, ולהעריך אילו תיאוריות עובדות הכי טוב.'

היווצרות כוכבים מתרחשת כאשר אזור צפוף יותר בענן מולקולרי מתמוטט, מסתובב, תחת כוח המשיכה שלו. כאשר גל ההלם מסופרנובה מתרחב לתוך החלל שמסביבו, הוא יכול לסחוף את הגז בתווך הבין-כוכבי ליצירת עננים מולקולריים עם אזורים צפופים שמתחילים לאחר מכן ליצור כוכבים.

זה מה שהצוות חושב שקרה עם ה-Per-Tau Shell. לפני בין 6 ל-22 מיליון שנים, עולה מהשחזור שלהם, אירועי סופרנובה מרובים חצבו חלל בתווך הבין-כוכבי. זה יצר גם את הקונכייה וגם את העננים המולקולריים של פרסאוס ושור. נכון לעכשיו, נראה שהבועה כבר לא מתרחבת - היא משמשת, כעת, כאנדרטה למעגל החיים הקוסמי.

'זה מדגים שכאשר כוכב מת, הסופרנובה שלו מייצרת שרשרת אירועים שעשויה להוביל בסופו של דבר להולדת כוכבים חדשים', אמרה ביאלי .

ניתן לחקור מודל 3D אינטראקטיבי של מעטפת Per-Tau באתר הרווארד . העיתון של הצוות פורסם ב מכתבי ה-astrophysical Journal .