כוכבים במהירות-על

 

בשנת 2013, שיגרה סוכנות החלל האירופית את טלסקופ החלל גאיה. מאז ועד היום אספה גאיה אינספור נתונים על היקום שמסביבנו, מידע ששימש למיפוי תלת-ממדי מדויק להפליא של מאות מיליארדי כוכבים – המיפוי הרחב ביותר שנוצר אי פעם.

 

במהלך הסקירה השמימית, גילו לאחרונה צוות חוקרים אירופאים מאוניברסיטת אוקספורד שישה כוכבים בעלי מהירות-על בגלקסיית שביל החלב שלנו. הכוכבים המופלאים האלה מגיעים למהירויות בלתי נתפסות של 300 - 400 ק"מ לשניה, כאלפית ממהירות האור. אחד מהם נע כל כך מהר, עד שמהירותו גבוהה אפילו ממהירות המילוט מהגלקסיה, כלומר מהמהירות הנדרשת כדי להצליח להשתחרר מהכבידה שלה כמכלול. זה אומר, שבסופו של דבר הוא עלול פשוט לברוח ממנה ולא לחזור יותר לעולם.

 

כוכבי מהירות-על הם תופעה נדירה ומרתקת. בעוד שכל הכוכבים בשביל החלב נמצאים בתנועה מתמדת סביב מרכז הגלקסיה, אלו מואצים למהירויות של עד מאות קילומטרים לשנייה בכיוונים שרירותיים. המחקר הזה הוצג בשבוע האירופי של אסטרונומיה ומדעי החלל, שהתרחש בסוף החודש שעבר, כך שכל הנושא עודנו טרי; אין עדיין תאוריה מגובשת שתסביר כיצד הצליחו הכוכבים להגיע למהירויות אדירות שכאלו. 

 

בעבר התגלו כוכבים מהירים מאוד, אך לא בסדר גודל כזה. בזמנו, סברו חלק מהאסטרונומים כי הכוכבים צברו את מהירותם בעקבות מעבר בסמוך מאוד לכוכב אחר, או שמא היו שותפים במערכת בינרית יחד עם כוכב שהגיע לקץ חייו ועבר סופרנובה. ששת הכוכבים החדשים שהתגלו לא מתאימים לתאוריות האלו, פשוט כי הם מהירים מידי. לכן אסטרונומים מאמינים שהאפשרות היחידה להאצה מטורפת כזו, היא אינטראקציה עם החור השחור העל-מסיבי ששוכן במרכז הגלקסיה שלנו.

 

התאוריה הזו מעמידה את ששת גיבורי העל שלנו בעמדה חשובה ביותר להבנת מסתורי היקום. הרי מדובר במרגלים מיומנים שעברו כברת דרך, והם נושאים עימם מידע שנאסף היישר מהליבה של הגלקסיה – אזור מלא באבק בין-כוכבי, צפוף מאוד ומטושטש, שהתצפיות עליו עמומות למדי.

 

 

 

 

הבעיה היא, שקשה מאוד לאתר ולעקוב אחר כוכבים מהירי-על (Hypervelocity stars). אז מה מחפשים בעצם? קודם כל כוכבים שלא אמורים להיות במקום שבו הם נמצאים. כשכוכב צעיר ומסיבי, למשל, נמצא באזור שבו ממוקמים בדרך כלל כוכבים קשישים יותר, סביר להניח שהוא אינו יליד המקום, והוא חשוד באופן מידי בהיותו מהיר-על. 

 

על מנת לעמוד באתגר הזה, שקשה לאין שיעור ממציאת מחט בערימה של שחת, משתמש צוות החוקרים בגאיה, בטכנולוגיה המבוססת על "רשת עצבית מלאכותית". הרשת הזו מכילה מספר עצום של יחידות מידע המקושרות זו לזו. כל אחת כזו יכולה לקלוט תמונה, ולבצע עליה פעולה פשוטה, אולם אופן הקישור בין היחידות האלו מדמה את החיבורים שבין הנוירונים במוח, ומאפשר ניתוח של תמונות מאוד מורכבות. האלגוריתם משווה את הפלט המתקבל לפלט הרצוי. כך לומדת התוכנה לתקן את עצמה ולכן היא נחשבת מערכת של בינה מלאכותית.

 

אלנה-מריה רוסיה, מצוות המחקר של גאיה מספרת בהתלהבות על הנתונים שנאספו בסריקה ראשונית של כשני מיליון כוכבים בעזרת הטכנולוגיה שלהם: "תוך שעה אחת בלבד, המוח המלאכותי כבר הפחית את מערך הנתונים לכ -20,000 כוכבים מהירים פוטנציאליים. בחירה נוספת, שכללה רק מדידות מעל דיוק מסוים במרחק ובתנועה, צמצמה כבר ל-80 כוכבים מועמדים".

 

צוות החוקרים כבר מתכנן את השלבים העתידיים של המחקר המרתק הזה. החוקרים נרגשים לקראת גילויים חדשים ומסעירים של הכוחות שעיצבו לנו את גלקסיית הבית. לשם כך, הצוות משדרג את האלגוריתם כך שיוכל לטפל במערך נתונים הרבה יותר גדול, של למעלה ממיליארד כוכבים! עד אפריל 2018 החוקרים צפויים לקבל מיפוי מדויק של מרחקם ומהירותם, ואולי נופתע לגלות כי כוכבים מהירי-על הם הרבה יותר נפוצים ממה שיכלנו לתאר.