גל הלם שלא אמור להתקיים: כוכב מת שמבלבל את האסטרונומים
במרחק של כ-730 שנות אור מאיתנו נע בחלל שריד של כוכב מת, ומשאיר מאחוריו משהו שלפי ספרי הלימוד לא אמור להיות שם. אסטרונומים שצפו בו בטלסקופ הגדול מאוד (VLT) של מצפה הדרום האירופי, ESO, בצ'ילה, גילו סביבו גל הלם עצום, מבנה מקושת של גז זוהר, שאין לו הסבר מלא באף מנגנון מוכר. המחקר פורסם בכתב העת Nature Astronomy, ו-ESO הציג השבוע את התמונות.
הכוכב, שנקרא RXJ0528+2838, הוא גמד לבן: הליבה שנשארת מכוכב קטן יחסית אחרי שנגמר לו הדלק. יש לו בן זוג, כוכב שדומה לשמש שלנו, ושניהם מקיפים זה את זה. גם השמש תהפוך יום אחד לגמד לבן, אבל זה יקרה בעוד מיליארדי שנים. כתבנו כאן על מה שמתחולל בינתיים בתוך השמש.
גל ההלם שהתגלה הוא מה שהאסטרונומים מכנים "גל חרטום". כמו הגל שנבנה מול חרטום של ספינה, הוא נוצר כשחומר שנפלט מהכוכב פוגש את הגז הדליל שבין הכוכבים, בזמן שהמערכת נעה סביב מרכז שביל החלב. בתמונות הוא זוהר באדום, בירוק ובכחול, הצבעים של מימן, חנקן וחמצן.
הבעיה היא מאיפה מגיע החומר. במערכות כאלה הגמד הלבן בדרך כלל מושך גז מבן הזוג שלו, והגז מסתחרר סביבו בדיסקה, כמו מים שמתנקזים באמבטיה. הדיסקה מזינה את הכוכב, וחלק מהחומר נזרק ממנה החוצה בזרמים חזקים. אצל RXJ0528+2838 אין שום סימן לדיסקה כזו. כלומר, המנגנון הרגיל שאמור לייצר את הזרם פשוט לא קיים.
"מצאנו משהו שלא נראה מעולם, וחשוב מזה, משהו שלא ציפינו לו בכלל", אמר סימונה סקרינגי מאוניברסיטת דורהאם בבריטניה, אחד משני מובילי המחקר. שותפו, קריסטיאן אילקייביץ' ממרכז קופרניקוס לאסטרונומיה בוורשה, אמר שלפי ההבנה הנוכחית הזרם הזה לא אמור להיות שם.
| הנושא | מה ידוע |
|---|---|
| השם | RXJ0528+2838 |
| סוג | גמד לבן עם בן זוג שדומה לשמש |
| מרחק | כ-730 שנות אור |
| גיל גל ההלם | לפחות 1,000 שנה |
| מה חסר | דיסקת חומר שאמורה להזין את הזרם |
| החשוד המרכזי | שדה מגנטי חזק, שמסביר כמה מאות שנים לכל היותר |
המנוע המסתורי
לגמד הלבן הזה יש שדה מגנטי חזק, והמדידות ב-VLT אישרו את זה. במקום לתת לגז מבן הזוג להתיישב בדיסקה, השדה המגנטי מוביל אותו ישירות אל פני הכוכב. זה סוג של מערכות שהאסטרונומים מכירים כבר עשרות שנים: מערכות "פולאר", שנקראות כך בגלל האור המקוטב החזק שהן פולטות. הראשונה שבהן, AM Herculis, זוהתה ככזו בסוף שנות ה-70.
אבל גם השדה המגנטי לא סוגר את הפינה. לפי החישובים, השדה של הכוכב היום יכול לקיים גל הלם כזה כמה מאות שנים לכל היותר, בעוד שהגודל והצורה של המבנה מלמדים שהוא קיים לפחות אלף שנה. סקרינגי מכנה את מקור האנרגיה החסר "מנוע מסתורי".
200 שנה של הפתעות
הגמדים הלבנים היו תעלומה כבר מההתחלה. ב-1844 הבחין האסטרונום הגרמני פרידריך בסל שהכוכב סיריוס מתנדנד במסלולו, והסיק שיש לו בן זוג בלתי נראה. בן הזוג, סיריוס B, נצפה לראשונה ב-1862, וב-1915 הראה וולטר אדמס שהוא חם מאוד אבל קטן להפליא, כוכב שדחוס בערך לגודל של כדור הארץ.
ב-1930 חישב הפיזיקאי ההודי הצעיר סוברהמניאן צ'נדראסקאר שגמד לבן לא יכול להיות כבד יותר מכ-1.4 מסות שמש, ומעבר לזה הוא קורס. על העבודה הזו ועל עבודות נוספות זכה בפרס נובל לפיזיקה ב-1983. הגבול הזה הוא גם הסיבה שגמדים לבנים שמושכים חומר מבן זוג יכולים בסוף להתפוצץ בסופרנובה, אחד הכלים שבעזרתם מודדים מרחקים ביקום. בעזרת פיצוצים כאלה גילו ב-1998 שהתפשטות היקום מאיצה, תגלית שזיכתה את מגליה בנובל ב-2011. כתבנו כאן על טלסקופ רומן, שינסה להבין ממה עשוי היקום.
- חצי גרם אבק חשף: האסטרואיד בנו לא נולד איפה שחשבו
- 63 שנות אור משם: לראשונה נקלט אות רדיו ישירות מכוכב לכת זר
כדי לפתור את התעלומה החדשה, החוקרים יצטרכו למצוא עוד מערכות כאלה. הטלסקופ הגדול במיוחד של ESO, ה-ELT, שנבנה בימים אלה בצ'ילה ואמור להתחיל לפעול בסוף העשור, יוכל לאתר גם מערכות חלשות בהרבה. עד אז, RXJ0528+2838 נשאר עם גל הלם שאף אחד עוד לא יודע להסביר.
