עוד ננס, אבל גדול. כך עולה מניתוח תכונותיו של כוכב בעל תכונות יוצאות דופן. אילו היה גדול קצת יותר, ייתכן שהיה מתפוצץ בסופרנובה

כוכב מסוג ננס לבן גדול יחסית, המכיל שילוב לא אופייני של מימן ופחמן, נוצר כנראה ממיזוג של שני ננסים לבנים קטנים יותר. ככל הנראה המסה של כל אחד מהננסים הלבנים המקוריים הייתה כ-60 אחוז מזאת של השמש שלנו. אילו הם היו מעט יותר כבדים ייתכן שהמיזוג שלהם היה מסתיים בסופרנובה, ולא ביצירה של ננס לבן חדש. 

המחקר שהתפרסם בכתב העת Nature, מתמקד בננס לבן צעיר וחם יחסית, שהמסה שלו כ-14 אחוז יותר מהשמש שלנו, הרבה יותר מרוב הננסים הלבנים בגלקסיה, שמסתם היא לרוב עד 60 אחוז מהשמש, אם כי יש גם ננסים כבדים יותר. אחד ההסברים לקיומם של הננסים הכבדים הוא שהם נוצרו  מהתמזגות של ננסים קלים. הכוכב העומד במוקד המחקר החדש מראה סימנים נוספים המחזקים את הסברה שהוא נוצר בהתמזגות כזאת. 

התמזגות של שני ננסים לבנים בעין אמן | איור: University of Warwick/Mark Garlick
האם כך זה נראה במציאות? התמזגות של שני ננסים לבנים בעין אמן | איור: University of Warwick/Mark Garlick

כוכבים זקנים

על פי המודל המקובל, כוכבים שמסיימים להתיך את הדלק הגרעיני בליבתם הופכים לענקים אדומים, ומאבדים בהדרגה את השכבות החיצוניות שלהם עד שמה שנשאר הוא ננס לבן. החומר בליבת הכוכב יכול להיות פחמן וחמצן, או חומרים אחרים שהכוכב לא הצליח להתיך כדלק גרעיני. הגזים בתוך הכוכב נוטים להסתדר בשכבות, כך שיסודות כבדים שוקעים למרכז ויסודות קלים עולים לכיוון החלק החיצוני יותר, שיכול להיחשב כאטמוספרה שלו. בחלק מהמקרים הפחמן נמצא במעמקי הכוכב, מתחת למעטפת של הליום או מימן. במקרים אחרים הכוכב מאבד את השכבות החיצוניות של המימן וההליום והאטמוספרה שלו מורכבת בעיקר מפחמן וחמצן.

במקרים שבהם נוצר ערבוב של כמה שכבות, למשל עקב הפרשי טמפרטורה, נצפה לראות באטמוספרה סימנים לקיומם של חומרים מכל שכבות הביניים. אך במקרה הנוכחי מדידות מדויקות של עוצמת האור בצבעים שונים (ספקטרומטריה) שנפלט מהאטמוספרה של הכוכב מעידות על קיומם של פחמן ומימן, אבל לא הליום. אילו הפחמן היה מגיע לחלקו החיצוני של הכוכב על ידי ערבוב, היינו מצפים לראות גם הליום שהתערבב עם המימן באותו תהליך. 

נוסף על כך, הכוכב נע מהר יותר מהכוכבים השכנים לו (כ-130 ק"מ בשנייה), מה שמעיד שהוא הפך לננס לבן כבר לפני מיליארדי שנים. עם זאת, יש גם ממצא סותר לכאורה: מדידת הטמפרטורה של כוכב מאפשרת לחשב כמה זמן הוא התקרר, מאז שהפך לננס לבן והפסיק לייצר אנרגיה בליבתו. על פי המחקר, הטמפרטורה של הכוכב מלמדת שהוא התחיל להתקרר רק לפני 1.3 מיליארד שנה. נראה שהטמפרטורה הזאת מעידה מתי התרחש המיזוג בין שני הננסים, ולא משקפת את הגיל האמיתי של המערכת, שבמקור הייתה זוג ננסים לבנים שהיו קיימים כמה מיליארדי שנה לפני המיזוג. 

העובדה שהתוצר הסופי הוא ננס לבן כבד מאוד עוזרת להבין טוב יותר איך נוצרים ננסים לבנים, וגם איך נוצרות סופרנובות מסוג Ia. סופרנובות כאלו מתרחשות כשננס לבן עובר פיצוץ גרעיני אדיר ממדים, וידוע שהן יכולות להתרחש כשהננס מגיע למסה שגדולה פי 1.44 ממסת השמש שלנו. מודלים מסוימים משערים שהגבול התחתון להתפוצצות כזאת יכול להיות נמוך יותר: למשל אם שני ננסים לבנים מתנגשים זה בזה. במקרה כזה הכוכב החדש שנוצר מההתמזגות של שני קודמיו יקבל גם את האנרגיה של ההתנגשות עצמה ועלול להתפוצץ גם במסה נמוכה יותר.

נראה שבמקרה הנוכחי, אילו המסה של ננסים הלבנים הייתה גבוהה יותר לפני המיזוג, הם היו עלולים להתפוצץ בסופרנובה. ננס לבן בעל מסה של 1.14 ממסת השמש, שכל הנתונים מלמדים שהיה תוצר של מיזוג, עוזר להבין איפה עובר הגבול בין מיזוג שקט לבין פיצוץ אדיר.

 

0 תגובות