IntroductionPress ReleaseImagesFact SheetScience at a GlanceTeam MembersLinks

הודעה לעיתונות - 4 באוקטובר 2011, 00:00 (UT)

 
English עברית 日本語

הכוכבים המתפוצצים העתיקים והרחוקים ביותר ביקום

צוות מדענים מישראל, יפן וארה"ב השתמש בטלסקופ ענק בהוואי כדי לגלות את המדגם הגדול והרחוק ביותר עד כה של סופרנובות, שהן הפיצוצים האדירים המסיימים את חייהם של כוכבים מסוימים.  האור מאירועים אלו יצא בדרכו אלינו לפני כעשרה מיליארד שנים, מיליארדי שנים  עוד טרם היווצרותו של כדור הארץ. האור, בהגיעו אלינו, מאפשר מבט אל היקום בצעירותו. חברי הצוות השתמשו במדגם הסופרנובות כדי להסיק שפיצוצים אלו היו נפוצים ביקום המוקדם פי חמש מאשר כיום . את המחקר, המתפרסם היום בכתב העת של החברה המלכותית לאסטרונומיה, הובילה קבוצה מאוניברסיטת תל-אביב: הדוקטורנט אור גראור , ד"ר דובי פוזננסקי, ופרופ' דן מעוז.  חבר ישראלי נוסף בצוות הוא ד"ר אבישי גל-ים, ממכון ויצמן.

"לסופרנובות  חשיבות רבה", מסביר מעוז. "הן בתי החרושת של הטבע ליסודות כבדים: כל היסודות הכימיים בטבלה המחזורית שכבדים יותר מחמצן מיוצרים בתהליכים הגרעיניים המתרחשים בכוכב, טרם ובמהלך הפיצוץ. הפיצוצים  גם מפזרים את היסודות הטריים ברחבי החלל, שם הם משמשים חומר גלם לדורות נוספים של כוכבים וכוכבי-לכת. כך, סופרנובות אחראיות להיווצרותם של האטומים שמרכיבים את גופנו, כגון אטומי הסידן שבעצמותינו, או אטומי הברזל שבדמנו."  מוסיף גראור:"מידע על תדירות הפיצוצים, לאורך חיי היקום, מלמד כיצד ההרכב הכימי של היקום השתנה עם הזמן, מהשילוב החד-גוני של מימן והליום בלבד, ששרר ביקום מיד לאחר המפץ הגדול, ועד לעושר הכימי שמקיף אותנו כיום."

באסטרונומיה, ככל שצופים למרחקים גדולים יותר, כך רואים חלקים יותר ויותר מוקדמים מהיקום. אך בשל המרחק הרב, האור המגיע אלינו מפיצוץ הסופרנובה הוא גם חלש מאד. כדי להתגבר על מכשול זה,  השתמשו החוקרים בטלסקופ "סובארו" היפני (אין קשר למכונית), מן הגדולים והמשוכללים בעולם, הנמצא בגובה 4200 מטר, על פסגת הר געש כבוי. לטלסקופ  מראה ראשית עצומה בקוטר  8.2 מטר, בעזרתה ניתן לאסוף את האור המועט מהפיצוצים, והוא ניחן בתמונות חדות   במיוחד.  כדי לגלות את הסופרנובות , החוקרים כיוונו את הטלסקופ אל  פיסת שמיים אחת, הדומה בשטחה לשטח השמיים שמכסה הירח המלא. בכל פעם שצילמו את השדה, הם אפשרו לטלסקופ לאסוף את האור המועט מהסופרנובות במשך כמה לילות רצופים, ובכך יצרו חשיפות ארוכות ועמוקות במיוחד. בכל חשיפה גילו החוקרים כ-40 סופרנובות שהתפוצצו בין 150,000 הגלקסיות שבשדה. בסך הכל, גילה הצוות 150 פיצוצים, ביניהם 12 מהפיצוצים הרחוקים ביותר שנראו עד היום.

מניתוח הנתונים הסיקו חברי הצוות שתדירותן של סוג מסוים של סופרנובות, אלו שמתפוצצות בתהליך היתוך גרעיני, הייתה גבוהה פי חמש ביקום המוקדם, לפני כעשרה מיליארד שנה, מאשר כיום. סופרנובות תרמו-גרעיניות, שנקראות גם סופרנובות מסוג Ia, הן אחד המקורות העיקריים של היסוד ברזל ביקום. כמו כן, אסטרונומים משתמשים בסופרנובות מסוג זה כדי למדוד מרחקים ביקום. בסוף שנות ה-90, הן אפשרו את הגילוי שהתפשטות היקום אינה מאטה, כפי שהניחו עד אז, אלא מאיצה בהשפעת גורם חדש ומסתורי שזכה לכינוי "האנרגיה האפלה". עם זאת, טבען המדויק של הסופרנובות מסוג Ia עדיין אינו מובן, ובקרב קהילת המחקר מתנהל ויכוח ער על זהותן של המערכות הכוכביות שמתפוצצות. הממצאים החדשים חושפים את טווח הגילאים של הכוכבים שיכולים להתפוצץ כסופרנובה מסוג זה, ובכך מספקים רמזים חשובים לפתרון התעלומה . תוצאות הצוות מתאימות במידה רבה לתרחיש שבו סופרנובה תרמו-גרעינית  היא תוצאה  של מיזוג  שני "ננסים לבנים", ליבותיהם הצפופות של כוכבים עתיקים.  על פי תורת היחסות של אינשטין, זוג הננסים קורן "גלי כבידה", דבר המוביל לסחרור אובדני ולהתמזגות, המסתיימת בפיצוץ  תרמו-גרעיני --היא  הסופרנובה, שהאור שלה אז יוצא למסע ארוך בזמן, בדרכו אלינו.

 

אנשי קשר

דן מעוז
אוניברסיטת תל-אביב
תל-אביב, ישראל

טלפון: +972-3-640-8538

סלולרי: +972-52-468-1489

דוא"ל: maoz@astro.tau.ac.il
 
דובי פוזננסקי
אוניברסיטת תל-אביב
תל-אביב, ישראל

טלפון: +972-3-640-7992

דוא"ל: dovi@astro.tau.ac.il