אסטרונומים גילו את ההבזק הבהיר ביותר של קרני גמא קצרות בהיסטוריה, הבזק שלווה בזוהר משונה – שלא מסתדר עם אף מודל תיאורטי קיים. הבזק האור התגלה במאי השנה, אבל מקורו בהתפוצצות אלימה לפני מיליארדי שנים. בחצי שנייה בלבד, הפיצוץ שחרר יותר אנרגיה מכפי שהשמש שלנו תפיק בכל 10 מיליארד שנות חייה. התגלית החדשה מתפרסמת ב-The Astrophysical Journal.
שיתוף פעולה בינלאומי
את ההתפרצות הקצרה של קרני הגמא גילה מצפה הכוכבים סוויפט של נאס"א בצ'ילה ב-22 במאי השנה. כאמור, ההבזק הראשוני ארך חצי שנייה בלבד, אבל התפרצות של גמא בדרך כלל משאירה אחריה שובל של קרינה אלקטרומגנטית באורכי גל ארוכים יותר: רנטגן, על-סגול, אור נצפה, תת-אדום, מיקרו ורדיו. הצוות של סוויפט הוציא מיד התראה למצפים אחרים, על הארץ ובחלל, ותוך שלושה ימים לכד טלסקופ החלל האבל של נאס"א את הזוהר שנשאר אחרי ההתפרצות. לפי האבל, הזוהר, בתדר קרוב לתת-אדום, מעיד על התפרצות עוצמתית פי 10 מכפי שחשבו בסוויפט.
STScI-H-p2048b-f-3400x2160-1-768x487.jpg
מאחר שהתפרצות קצרה של קרני גמא בעוצמה כזאת אינה ידועה למדע, מצפה הכוכבים קק (Keck) בהוואי ניסה לאתר את גלקסיית המקור של הפיצוץ. כמו בכוכבים שאנו רואים מכדור הארץ, קיים הבדל בין בהירות נראית (כמה בהירים עצמים נראים מנקודת המבט שלנו) לבהירות מוחלטת (כמה הם מאירים באמת), לפי המרחק שלנו ממקור האור. אם הבזק האור הגיע מגלקסיה קרובה יחסית, מן הסתם הוא ייראה בהיר יותר. אבל בקק גילו שהפיצוץ אירע בגלקסיה הרחוקה 5.47 מיליארד שנות אור מאיתנו – ופירושו של דבר שהפיצוץ היה עוצמתי בהרבה מכל פיצוץ אחר מסוגו שהתגלה עד כה. אבל מה גרם לפיצוץ עצמו?
המגנטר הראשון?
התפרצויות קרני גמא הן מהאירועים האלימים והאנרגטיים ביותר ביקום. כפי הנראה, התפרצויות אלה מתרחשות כאשר כוכב מסיבי מתפוצץ כסופרנובה, או קורס לכוכב נויטרונים או לחור שחור. לא כך התפרצויות קצרות של קרני גמא, המהוות כ-30% מכלל ההתפרצויות ואורכות פחות משתי שניות.
בשל הזמן הקצר של ההתפרצות, עד 2005 אסטרונומים לא הצליחו לצפות בזוהר שנותר מהתפרצות כזאת – ולכן גם לא ידעו לקבוע את מקור הפיצוץ. מאז ועד היום התגלו עשרות התפרצויות כאלו אותרו בהצלחה, והיום ההנחה הרווחת היא שמקורן בהתמזגות של שני כוכבי נויטרונים או כוכב נויטרונים עם חור שחור – אותם מיזוגים אלימים שמייצרים גם את גלי הכבידה.
duality.jpg
כוכבי ניוטרונים הם הגופים הדחוסים ביותר ביקום אחרי חורים שחורים, כאשר כפית אחת בדחיסות דומה תשקול מיליארד טון על כדור הארץ. חקר כוכבי ניוטרונים חשוב במיוחד, שכן הם המקור העיקרי ביקום ליסודות כבדים – כמו זהב ואורניום. כן, הזהב בטבעת הנישואין שלנו הותך בליבתו של כוכב ניוטרונים שהתפוצץ ושפך את תוכנו.
כאשר שני כוכבי ניוטרונים – או כוכב ניוטרונים וחור שחור – מתנגשים זה בזה, הם הופכים לחור שחור. התוצאה היא "קילונובה": פליטת אור נצפה ותת-אדום שיכולה להיות עד פי 1,000 בהירה יותר מהתפרצות נובה רגילה, אבל כעשירית או מאית מהתפוצצות סופרנובה.
אנימציה שמראה התמזגות של שני כוכבי ניוטרונים שיוצרת מגנטר – כוכב נויטרוני ענק עם שדה מגנטי חזק במיוחד – ומלווה בקילונובה. קרדיט: NASA, ESA, and D. Player/STScI
הקילונובה הראשונה התגלתה ב-2017, אלא שהבזק האור שנצפה השנה עוצמתי אפילו ממנה. לפי החוקרים, הסבר אפשרי אחד לתעלומה הוא שהפעם ההתנגשות בין שני הכוכבים לא יצרה חור שחור אלא מגנטר – כוכב ניוטרונים ענק עם שדה מגנטי חזק במיוחד. מאחר שזאת תוצאה נדירה, עד היום אסטרונומים לא הצליחו לזהות בוודאות היווצרות של מגנטר מהתמזגות של שני כוכבי ניוטרונים .
אמנם ההתפרצות התקלחה ונכבתה בהרף עין, אבל מדענים מעריכים שההבזק האדיר השאיר אחריו שובל של קרני רדיו. בשנים הקרובות, רדיו-טלסקופים ברחבי העולם ינסו להתחקות אחר השובל במטרה לאשר את הזיהוי של קק. אם האסטרונומים צודקים, לפנינו ההוכחה התצפיתית הראשונה לכך שמגנטרים נוצרים מהתמזגות של שני כוכבי ניוטרונים – וסוג חדש של התפרצויות קצרות של קרני גמא.