אולי סוף סוף נדע את הסיבה של 'הפרה', פיצוץ חלל מרגש להפליא

מיקומה של פרה AT2018, בגלקסיה בשם CGCG 137-068. (SDSS)

הסיבה לקאבום קוסמי מסתורי - כה בהיר שהוביל לסיווג של חדש סוּג של פיצוץ החלל - אולי נחשף כעת.

על פי ניתוח של אירוע 2018, שזכה לכינוי 'הפרה' (AT2018cow), ככל הנראה מדובר בסופרנובה יוצאת דופן של קריסת ליבה שהובילה להיווצרות עצם קוסמי קומפקטי, או כוכב ניטרונים או קטן חור שחור .

'סביר להניח שגילינו את לידתו של עצם קומפקטי בסופרנובה,' אומר האסטרולוג Dheeraj Pasham של מכון Kavli לחקר אסטרופיזיקה וחלל של MIT.



'זה קורה בסופרנובות רגילות, אבל לא ראינו את זה בעבר כי זה תהליך כל כך מבולגן. אנו חושבים שהראיה החדשה הזו פותחת אפשרויות למציאת תינוק חורים שחורים או כוכבי נויטרונים תינוקות'.

הפרהזוהה ב-16 ביוני 2018, והיה מרתק מיד. הוא היה קצר להפליא, ובהיר להפליא, בהיר בערך פי 100 מסופרנובה טיפוסית. זה כל כך בהיר שבתחילה חשבו שהפרה מגיעה מתוך שביל החלב. אסטרונומים היו המומים כשהבינו שזה באמת נובע מגלקסיה במרחק של 200 מיליון שנות אור.

מאז הפרה זוהו פיצוצים נוספים בעלי פרופיל דומה. הם קיבלו את השם Fast Blue Optical Transients, שלFBOTs, ואסטרונומים היו להוטים לרדת לעומקם של מה גורם להם.

אפשרות פוטנציאלית אחת הייתה התלקחות של שיבוש גאות ושפל מחור שחור שצורך עוד חפץ צפוף, כגון גמד לבן ; או מחור שחור בעל מסה בינונית הגדול מפי 850 מהמסה של השמש מפשיט חומר מכוכב חולף.

אפשרות נוספת הייתה סוג של סופרנובה של התמוטטות ליבה, שבה ליבת כוכבים, שאינה נתמכת עוד בלחץ ההיתוך החיצוני, קורסת תחת כוח הכבידה שלה לעצם צפוף במיוחד.

אחת הדרכים לקבוע איזה מהתרחישים הללו היה הסביר ביותר הייתה לבחון מקרוב את נתוני הרנטגן, אז זה מה שפשאם והצוות שלו עשו.

'אות זה היה קרוב וגם בהיר בקרני רנטגן, וזה מה שמשך את תשומת ליבי,' אומר פאשם . ״בעיניי, הדבר הראשון שעולה לי לראש הוא, איזו תופעה אנרגטית באמת שעוברת על יצירת קרני רנטגן. אז רציתי לבדוק את הרעיון שיש חור שחור או חפץ קומפקטי בליבה של הפרה.'

הנתונים שהם ניתחו היו מטלסקופ הרנטגן של נאס'א, Neutron Star Interior Composition Explorer (NICER), המחובר לתחנת החלל הבינלאומית. לאחר זיהוי הפרה, NICER צפה באובייקט במשך כ-60 יום כדי לאסוף נתוני רנטגן על התנהגותו לאחר נובה.

בנתונים אלה, החוקרים מצאו שמשהו בתוך הפרה פועם בקרני רנטגן רכות, מוציא פרץ כל 4.4 אלפיות שניות, במשך כל תקופת התצפית של 60 יום. המחזוריות הזו מציבה מגבלות די מחמירות על המנגנון הפיזי המייצר את קרני הרנטגן; מה שהוא לא יכול להיות גדול מ-1,000 קילומטרים (621 מיילים).

'הדבר היחיד שיכול להיות כל כך קטן הוא עצם קומפקטי - או כוכב נויטרונים או חור שחור,' אומר פאשם .

עוצמת האות מציבה גם מגבלות על מסת העצם. זה יכול להיות לא יותר מפי 800 מהמסה של השמש, מה שפוסל שיבוש גאות ושפל של חור שחור בעל מסה בינונית. זה גם מעיד על קריסת הליבה.

הפעימות התקופתיות יכולות להיווצר במנגנונים שונים, תלוי מהו האובייקט הקומפקטי. אם זה כוכב נויטרונים, 4.4 מילישניות עשויות להיות קצב הסיבוב שלו. אם זה חור שחור, הפליטה עשויה להיווצר על ידי נפילה - חומר שפוצץ החוצה במהלך הסופרנובה נופל בחזרה אל החור השחור שנולד, ויוצר פליטת קרני רנטגן.

עם זאת, עדיין נותרו כמה שאלות ללא מענה בכל אחד מהדגמים. עבור כוכב נויטרונים, קשה להסביר את צרות טווח התדרים של הפליטות. עבור חור שחור, קשה להסביר מאפיינים כמו בהירות ויציבות של קרני רנטגן.

מחקרים עתידיים של הפרה ו-FBOTs אחרים יכולים לעזור לפתור את הבעיות הבולטות הללו.

והם גם יכולים לעזור לנו להבין טוב יותר כמה מהעצמים הקיצוניים ביותר ביקום.

'בכל פעם שיש תופעה חדשה, יש התרגשות שהיא יכולה לספר משהו חדש על היקום,' פתקים לפסח .

'עבור FBOTs, הראינו שאנו יכולים ללמוד את הפעימות שלהם בפירוט, בצורה שאינה אפשרית באופטי. אז, זו דרך חדשה להבין את החפצים הקומפקטיים האלה שזה עתה נולדו.'

המחקר פורסם ב אסטרונומיה של הטבע .

אודותינו

פרסום עובדות עצמאיות ומוכחות של דיווחים על בריאות, מרחב, טבע, טכנולוגיה וסביבה.