www.rtebz.com
אל תיכנס בעדינות ללילה הטוב ההוא,
הזקנה צריכה לבעור ולהשתולל בסוף היום;
זעם, זעם נגד גסיסתו של האור–אל תיכנס בעדינות אל אותו לילה טוב–דילן תומס
כוכבים אינם חיים לנצח; הם משליכים את אורם המקסים והנוצץ לתוך האפלה חסרת הרחמים של החלל לזמן מה, ואז נכבים כמו נרות קטנים שאבדו בנצח. כוכבים קטנים ובודדים, כמו השמש שלנו, מתים בשלווה יחסית וביופי רב, כשהם מתנפחים את השכבות החיצוניות שלהם אל חשכת החלל. כשהשמש הבודדת שלנו תמות, היא תתנפח תחילה לנפח נפוח ענק אדום כוכב, הקניבליזציה של כוכבי הלכת הפנימיים מרקורי, נוגה, ואולי כדור הארץ שלנו. לאחר מכן הוא יקמל בסופו של דבר לתוך גופת כוכבים קטנה וצפופה מאוד המכונה א ננס לבןשיהיה מוקף באחד התכריכים היפים ביותר שיש ליקום שלנו להציע – מה שנקרא ערפילית פלנטרית“פרפר” קסום של הקוסמוס, המורכב מגזים מגוונים שפעם הרכיבו את השכבות החיצוניות של הכוכב הקטן והבודד המת כעת.
כוכבים מסיביים יותר, לעומת זאת, מפוצצים את היקום באש כשהם מתים מוות מרהיב של סופרנובה. סופרנובות הן פיצוצי הכוכבים המבריקים והחזקים ביותר ביקום, וניתן לצפות בהם כל הדרך החוצה עד לפינות המרוחקות ביותר של היקום. כוכבים מפוצצים את עצמם לרסיסים משתי סיבות – הם, כמו ערפדים, שאבו יותר מדי מסה מאחות-כוכבת וקורבן, אוֹ הם שרפו את אספקת הדלק הגרעיני הנחוצה להם ששמרה עליהם קופצניים כנגד כוח הכבידה הבלתי פוסק, והתמוטטו בצורה דרמטית, ואז התפוצצו, והשליכו דברים זרועי כוכבים אל הקוסמוס.
בפברואר 2013, אסטרונומים הודיעו שאולי ניתן יהיה לחזות מתי כוכב מסיבי יהפוך לסופרנובה על ידי התבוננות בסימני האזהרה של ההתפרצויות הקטנות יותר שהוא משחרר רגע לפני שהוא יתפוצץ בזעם ליבון.
מוות כוכבים
השמש שלנו, נכון לעכשיו, היא מקום נפוץ ויחסית עלוב, רצף ראשי כוכב (בוער מימן). זהו צהוב-זהוב יפהפה ונוצץ. ישנם שמונה כוכבי לכת עיקריים, מבחר של ירחים קפואים בעיקר, וחפצים קטנים אחרים המרכיבים את המשפחה המוכרת והקסומה של השמש שלנו. מערכת השמש שלנו שוכנת בפרברים הרחוקים של גלקסיה ספירלית רגילה, אם כי מלכותית, מסורגת, שביל החלב. השמש שלנו, כמו כל הכוכבים, תמות. אבל היום הוא כוכב קופצני, עדיין באמצע החיים הפעיל והפרודוקטיבי, מאיר את החושך המקיף אותו באש לוהטת. עם זאת, בעוד חמישה מיליארד שנה בערך, זה יהיה כוכב מבוגר, עם מעט חיים שנותרו בו רצף ראשי. כוכבים בעלי המסה הקטנה של השמש שלנו חיים בדרך כלל כ-10 מיליארד שנים. אבל הכוכב שלנו, וכוכבים בגיל העמידה בדיוק כמוהו, ימשיכו לפוצץ את החלל באור, בוער מימן בליבם בדרך של היתוך גרעינילעוד 5 מיליארד שנים, בערך.
כאשר השמש שלנו וכוכבים דמויי שמש אחרים שרפו סוף סוף את מלאי הדלק המימן שלהם, המראה שלהם מתחיל להשתנות. עכשיו הם כוכבים ותיקים. בלב כוכב קשיש דמוי שמש, יש לב חבוי של הליום, מוקף במעטפת שבה מימן עדיין מתמזג להליום. הקליפה מתחילה להתנפח כלפי חוץ, והלב הנסתר גדל ככל שהכוכב מזדקן. לב ההליום עצמו מתחיל להתכווץ מתחת למסה שלו, והוא מתחמם בפראות עד שלבסוף הוא מתחמם מספיק במרכז כדי להתחיל שלב חדש של היתוך גרעיני. כעת זה ההליום שנשרף לייצור היסוד הכבד יותר, פחמן. בעוד חמישה מיליארד שנים, השמש הזקנה הגוססת שלנו תישא לב קטן וחם במיוחד שיפלוט יותר אנרגיה ממה שהשמש שלנו בגיל העמידה עדיין פעילה כרגע. השכבות החיצוניות של הכוכב שלנו, בשלב זה, יתנפחו עד לממדים נוראיים – זה הפך להיות זוהר ענק אדום כוכב, רעב לדם של ילדי הפלנטה שלו! בסופו של דבר, ליבת הכוכב שלנו תמשיך להצטמק, ומכיוון שהוא אינו מסוגל עוד לפלוט קרינה בדרך של היתוך גרעיני, כל התפתחות נוספת תיקבע על ידי כוח הכבידה בלבד. הכוכב הזועם והגוסס שלנו ישליך מעל השכבות החיצוניות שלו, אבל ליבו יישאר שלם. כל החומר של השמש יתמוטט בסופו של דבר לתוך עצם השריד הפתטי הזה שגודלו רק בערך כמו כוכב הלכת הקטן שלנו. בדרך זו, הכוכב שלנו יתפתח לסוג של גופת כוכבים המכונה א ננס לבן. א ננס לבן הכוכב נידון להיות קר יותר ויותר עם הזמן. בסופו של דבר, השמש שלנו תהפוך כנראה לעצם המכונה א גמד שחור. גמד שחור כוכבים הם עצמים היפותטיים מכיוון שחושבים שאף אחד (עדיין) לא שוכן בקוסמוס שלנו. זה לוקח מאות מיליארדי שנים עבור א ננס לבן כדי בסופו של דבר להתקרר ל גמד שחור שלב, והיקום שלנו “רק” בן קצת יותר מ-13.7 מיליארד שנים.
כוכבים ששוקלים יותר מפי 8 לפחות מהשמש שלנו, מתים עם הרבה יותר כעס מאשר עמיתיהם הקטנים יותר. כוכבים מסיביים אינם יכולים להחזיק מעמד מול התכונה המוחצת של כוח הכבידה. למרות שהמלחמה בין טוב לרע מכונה לעתים קרובות הקונפליקט הקדום ביותר, המלחמה בין לחץ לכוח המשיכה ישנה במידה ניכרת. הלחץ – שדוחף הכל הַחוּצָה– נגזר מהיתוך גרעיני, וזה מה ששומר על קופצנות של כוכב כנגד כוח הכבידה המוחץ. כוח המשיכה מבקש למשוך הכל ב. כשנגמר דלק המימן לכוכב, ומגיע לנקודה שבה לחץ הדחיפה שלו כבר לא יכול להחזיק את עצמו כנגד כוח המשיכה, הוא הגיע לסוף הדרך. סופרנובות בדרך כלל קופצות כאשר ליבת הברזל של כוכב מסיבי מגיעה לפי 1.4 מהמסה של השמש שלנו. הכוכבים המסיביים ביותר ביקום מתמוטטים ומפוצצים את עצמם לגמרי מהקיום, והופכים לאותה מפלצת כבידה, חור שחור. כוכבים עצומים, שהם מעט פחות מאסיביים, מפוצצים את עצמם בפיצוצי סופרנובה, והופכים לגוויית כוכבים צפופה הידועה בשם כוכב ניטרונים. כוכבי ניוטרון הם אפילו יותר צפופים מ גמדים לבנים.
חיזוי הסערה
במאמר שפורסם בגיליון 7 בפברואר 2013 של כתב העת טֶבַע, צוות בינלאומי של אסטרונומים מציע שאולי ניתן יהיה לחזות מתי כוכב מוכן לעבור סופרנובה לפני שהוא יעבור את הפיצוץ האחרון והקטלני. אחד ממחברי המחקר, ד”ר מארק סאליבן מאוניברסיטת סאות’המפטון באנגליה, הסביר ב-8 בפברואר 2013 Space.com כי “עבור כוכב כמו השמש שלנו, האנרגיה שהוא פולט מהתמזגות מימן להליום בעומק הליבה מפעילה לחץ חיצוני על הכוכב, בדרך כלל מנוגד על ידי לחץ פנימה מכוח הכבידה. עם זאת, אם עוצמת הארה של הכוכב עולה מעל כמות מסוימת – מה שנקרא בהירות אדינגטון– הלחץ החיצוני מהקרינה המתקבלת הוא חזק מספיק כדי להתגבר על כוח המשיכה, שיכול אז להפעיל זרימה של חומר. גלי כבידה יכולים לשמש כצינור לתרגום גדול זה, בהירות סופר-אדינגטון בליבה לתוך פליטת חומר מהמעטפת החיצונית של הכוכב.”
צוות האסטרונומים השתמש בשלושה טלסקופים במאמציהם לגלות יותר על הדרך שבה כוכבים קשישים משתוללים לפני מותם – של נאס”א מָהִיר המשימה, ה מצפה הכוכבים של פאלומרוה מערך גדול מאוד (VLA). החוקרים התחילו בחקר כוכב השוכן במרחק של כ-500 מיליון שנות אור מכוכב הלכת שלנו. משקלו של הכוכב המאסיבי היה בערך פי 50 מהמסה של השמש שלנו, ובסופו של דבר הוא פוצץ את עצמו לרסיסים כסופרנובה המכונה סופרנובה SN 2010mc.
המחקר של האסטרונומים מצביע על כך ש-40 יום לפני אותו פיצוץ קטלני אחרון, הכוכב הזקן הגוסס פלט התפרצות ענקית, ושחרר חומר שהיה שווה ערך לאחוז אחד מהמסה של הכוכב שלנו – כלומר, בערך פי 3,330 מהמסה שלנו. כוכב לכת – במהירות של כ-4.5 מיליון מיילים לשעה.
הפיצוץ הזה הקרין “כפי מיליון יותר מתפוקת האנרגיה של השמש בשנה שלמה”, המשיך ד”ר סאליבן להסביר. הוא הוסיף כי המבשר הזה בכל זאת “עדיין פחות פי 5,000 מתפוקת האנרגיה של הסופרנובה שלאחר מכן”.
התזמון הקרוב בין ההתפרצות הקטנה יותר לבין הקצה הנפץ האולטימטיבי של הכוכב מעיד מאוד על קשר ביניהם. אחד ממחברי המחקר, ד”ר מאנסי קאסליוואל ב- מוסד קרנגי למדע בפסדינה, קליפורניה, אמר לעיתונות בפברואר 2013 כי “מה שמפתיע הוא הזמן הקצר בין ההתפרצות המבשרת להתפוצצות הסופרנובה הסופית; חודש אחד הוא חלק זעיר ביותר מתוחלת החיים של 10 מיליון שנים של כוכב”.
הכותב הראשי של המחקר החדש, ד”ר ערן אופק מה- מכון ויצמן למדע בישראל, צוין ב-8 בפברואר 2013 Space.com שמודלים של הסתברות הראו שיש רק סיכוי של 0.1 אחוז שההתפרצות הייתה אירוע אקראי.
בהשוואת הנתונים שלהם לשלושה מודלים שהוצעו להסבר כיצד ייתכן שההתפרצות הקודמת התרחשה, גילו האסטרונומים שגלי כבידה עזרו להניע מסה לאטמוספירה של הכוכב. גלי כבידה הם תנודות הנובעות מחומר שעולה בגלל ציפה, ואז שוקע בגלל כוח הכבידה.
“הגילוי שלנו של SN 2010mc מראה שאנחנו יכולים לסמן את מותו הקרוב של כוכב ענק. על ידי חיזוי הפיצוץ נוכל לתפוס אותו בשעת מעשה”, המשיך ד”ר קסליוואל להסביר.
