הפיצוץ החזק ביותר

פיצוץ סופרנובה אדיר, סופו של כוכב ניטרונים בעל שדה מגנטי אימתני או פעילות גרעינית יוצאת דופן מסביב לחור שחור סופר-מסיבי – המדענים עדיין אינם יודעים מה מקור התופעה, אך דבר אחד ברור: האירוע, המכונה ASASSN-15lh, הוא ההתפרצות השמימית הבהירה ביותר שנמדדה באסטרונומיה המודרנית.

תופעה אסטרונומית מסדר גודל שאינו מוכר. הדמיה של סופרנובה | צילום: CHAPLIA YAROSLAV, Shutterstock

צוות בין-לאומי של אסטרונומים גילה את ההתפרצות בחודש יוני 2015, במרחק של 3.8 מיליארד שנות אור מאיתנו, בנתונים שהתקבלו מסקר השמיים המכונה ASAS-SN (ובכינוי החיבה שלו – assassin, "מתנקש"). זהו מערך טלסקופים שמנהלת אוניברסיטת אוהיו, הסורק בלי הרף את השמיים בחיפוש אחר פיצוצים בוהקים בחלל.

למרות העוצמה הכבירה של הפיצוץ, אין שום סיכוי לראות אותו מכדור הארץ בלי טלסקופ חזק במיוחד, בשל המרחק האדיר. עוצמת ההתפרצות הדהימה את האסטרונומים, שאינם מתרגשים בקלות גם מאירועים בסדרי גודל דמיוניים. ASASSN-15lh בהירה פי 20 מכל כוכבי שביל החלב גם יחד. אם ניקח כוכב אחד ויחיד, השמש שלנו, הרי שההתפרצות הזאת בהירה ממנו פי 570 מיליארד! במאמר המתפרסם היום בכתב העת Science, פרופ' סובו דונג (Dong) מאוניברסיטת פקינג בסין ועמיתיו מרחבי העולם מתארים את התופעה ומציעים כמה הסברים אפשריים להתפרצות האדירה:

סופרנובה. כאשר כוכב (שמש) בעל מסה גדולה נמצא בסוף חייו, הוא יוצא משיווי משקל. המעטפת שלו קורסת פנימה, פוגעת בליבה במהירות עצומה ונזרקת אל מרחבי החלל בפיצוץ מרהיב. סופרנובות הן פיצוצים בהירים ביותר, אך ASASSN-15lh בהירה פי 200 מסופרנובה ממוצעת, והאסטרונומים אינם מכירים כיום שום כוכב גדול מספיק כדי לייצר פיצוץ כזה. אם אכן מדובר בסופרנובה, זוהי סופרנובה מסוג שאינו מוכר עדיין למדע.

מגנטר. בפיצוץ סופרנובה, לא כל הכוכב מתפזר בחלל. במרכזו נותר גוף קטן שקוטרו כמה עשרות קילומטרים בלבד, אך הוא צפוף ודחוס בהרבה מהשמש. בצפיפות כה גבוהה, המבנה של האטומים המרכיבים אותו נשבר והפרוטונים והאלקטרונים מותכים והופכים לניטרונים בלבד, ומכאן שמו של הגוף שנותר – כוכב ניטרונים. כפית אחת מהחומר של כוכב כזה – לו היה אפשר לאוספו בכפית – הייתה שוקלת עשרות מיליוני טונות.

כוכב ניטרונים בעל שדה מגנטי חזק במיוחד מכונה מגנטר (magnetar). דונג ועמיתיו חישבו שההתפרצות הייתה יכולה להיגרם מהתפוצצות של מגנטר, אך מגנטר כזה היה צריך להיות בעל אנרגיה עצומה, ולהסתובב במהירות של 1,000 סיבובים בשנייה לפחות – פי מאה ויותר מהמגנטרים המוכרים לנו.

חור שחור. חורים שחורים הם גופים בעלי מסה עצומה עד כדי כך שהם בולעים כל דבר שנמצא בסביבתם, ובכלל זה קרני אור – ומכאן שמם. כאשר חומר מתחיל להישאב לכיוון חור שחור, הוא נדחס, מתחמם ועשוי לפלוט אור. כיום אנו יודעים שבמרכזיהן של גלקסיות רבות, ובכלל זה שביל החלב, יש חור שחור מסיבי, אולם מעולם לא נמדדה אנרגיה כה אדירה מהתחממות של חומר הנופל לחור שחור.

טלקסופ החלל האבל יצפה בקרוב ב-ASASSN-15lhויוכל לקבוע אם הוא נמצא במרכזה של גלקסיה, ממצא שיגדיל את הסיכוי שלפנינו חור שחור. אם ASASSN-15lh הוא אכן חור שחור, יידרשו האסטרונומים לעדכן את התיאוריות הקיימות בדבר הגודל של חורים שחורים והיקף בליעתם, ולהתאימן לממצאים החדשים.

מחברי המאמר סוקרים רק שלושה הסברים אפשריים להתפרצות האדירה, שכולם משנים במידה זו או אחרת את הקוסמולוגיה המוכרת לנו, אך גם מתבססים על הידע הקיים. ייתכן כמובן שההתפרצות נובעת מתופעה או מגורם חדשים לגמרי למדע, שהפיזיקאים יעמדו על טיבם במחקרי המשך. כך או כך, ההתפרצות מזכירה לנו שלמרות הידע העצום על היקום שצבר המדע במאות השנים האחרונות, עדיין יש לנו הרבה מה ללמוד.