"הערפד הכוכבי" שהתפוצץ פעמיים: גילוי ראשון מסוגו בחלל

המצפה הדרומי האירופי (ESO) פרסם תצלום המציג שרידים של כוכב ננס לבן שסיים את קיומו בפיצוץ כפול, גילוי ראשון מסוגו. הממצא מספק את ההוכחה החזותית הראשונה לתרחיש שנחשב לפני כן לאפשרות תיאורטית בלבד. הממצא פורסם ב-Nature Astronomy.

שארית הסופרנובה, הידועה כ-SNR 0509-67.5, ממוקמת במרחק של יותר מ-160 אלף שנות אור מאיתנו בענן מגלן הגדול.

"הפיצוצים של ננסים לבנים ממלאים תפקיד מכריע באסטרונומיה", אמר פריאם דאס, סטודנט לדוקטורט באוניברסיטת ניו סאות' ויילס קנברה והמחבר הראשי של המחקר. "למרות חשיבותם, השאלה מהו המנגנון המדויק שמפעיל את הפיצוץ שלהם נותרת בלתי פתורה למשך זמן רב", הוסיף דאס.

סופרנובות מסוג Ia הן פיצוצים תרמו-גרעיניים של ננסים לבנים המתרחשים במערכות כוכבים בינאריות, בדרך כלל כאשר הננס הלבן מושך גז מהשכבות החיצוניות של כוכב שכן. כשלננס הלבן יש הזדמנות לגנוב חומר מבן לוויה, הם יכולים לפעול כ"כוכבים ערפדיים" ולהפוך לסופרנובה. במקרה זה, הננס הלבן פועל כ"ערפד כוכבי", שואב חומר מכוכב בן הלוויה החי שלו עד שהוא מגיע לגבול צ'נדרסקר - בערך 1.4 פעמים מסת השמש - והתפוצץ בסופרנובה מסוג Ia.

עם זאת, הגילוי של SNR 0509-67.5 מרמז שחלק מהננסים הלבנים יכולים להתפוצץ לפני שהם מגיעים למסה הקריטית. איבו סייטנצל, חוקר ממכון היידלברג למחקרים תיאורטיים בגרמניה, ציין כי הממצאים מספקים "אינדיקציה ברורה" שננסים לבנים יכולים להתפוצץ זמן רב לפני שהם מגיעים לגבול מסת צ'נדרסקר המפורסם וכי מנגנון "הפיצוץ הכפול" מתרחש בטבע.

מנגנון הפיצוץ הכפול כולל שני פיצוצים עוקבים. הפיצוץ הראשון מתרחש כאשר הננס הלבן צובר שכבה של הליום שנגנב מכוכב בן הלוויה שלו. כאשר ההליום הזה הופך לבלתי יציב, הוא מתלקח, מוביל לפיצוץ הראשון. הפיצוץ הראשוני מייצר גל הדף שנע פנימה, מפעיל פיצוץ שני, חזק יותר בליבת הננס הלבן, ומוביל בסופו של דבר לסופרנובה. התהליך מוביל לדפוס מובחן בשרידי הכוכב: שתי שכבות נפרדות של סידן המסודרות בקליפות קונצנטריות.

החוקרים גילו את שתי השכבות המובחנות הללו של סידן בשרידי SNR 0509-67.5, המאשרות את התרחשות הפיצוץ הכפול כפי שנחזה במודלים. בין שתי טבעות הסידן נמצאה גופרית, בהתאם למבנה החזוי מסימולציות מחשב של פיצוץ כפול בננס לבן. "חשיפת המנגנון הפנימי של פיצוץ קוסמי היא מתגמלת מאד", אמר דאס, בתארו את השארית כ"מבנה מרובד יפהפה".

סופרנובות מסוג Ia ידועות בבהירותן העקבית. הבהירות האחידה מאפשרת למדענים לחשב מרחקים בחלל, מה שהופך אותן לחיוניות למדידת ההתפשטות המואצת של היקום. חלק ניכר מהידע שלנו על אופן התפשטות היקום מבוסס על סופרנובות אלה, ומחקרן תרם לאסטרונומיה המודרנית.