במרחק של עשרת אלפים שנות אור מאיתנו נמצא ענן גז עצום. המסה שלו גדולה אלפי מונים מזו של השמש שלנו, ורוחשות בו סערות אדירות. בתוך הסערות האלו נולדים כוכבים מסיביים (כוכבים שמאסתם גדולה בהרבה ממאסת השמש שלנו), שבתוך כמה מיליוני שנים יפיצו אור אדיר לכל רחבי היקום.

לנו חשוב להבין איך התופעה הזאת מתרחשת, לא רק בגלל ההשפעה שיש לה כיום על הגלקסיה שלנו, אלא גם מפני שאנו מאמינים שלצד הכוכבים הגדולים במיוחד האלה ייווצרו גם כוכבים דמויי שמש (בעלי מסה דומה למסת השמש שלנו). מדענים כיום מאמינים שגם מערכת השמש שלנו עצמה נוצרה בסביבה שכזו, ואנו רוצים ללמוד כל מה שנוכל על התהליכים שאפשרו לנו להתקיים.

בעוד שעל התהליך שבו נוצרים כוכבים קטנים אנו יודעים רבות, עדין חסר לנו ידע רב לגבי התהליך שבו נוצרים כוכבים מסיביים. נכון להיום קיימות שתי תיאוריות מובילות בתחום. הראשונה גורסת שהכוכבים האלה (וגם כוכבים קטנים יותר) שנוצרים במרכזם של ענני אבק דחוסים, מתחילים להיווצר כשענן האבק קורס פנימה תחת משקלו ומתחלק באופן אקראי ל"ליבות" – אזורים מבודדים וצפופים יחסית של גז. בשלב מסוים כל ליבה קורסת פנימה אל תוך עצמה, עד שהיא צפופה מספיק ליצירת כוכב.

בתהליך כזה, כמות החומר הזמינה ליצירת הכוכב היא כמות החומר ההתחלתי שהיתה בליבה בעת שנוצרה, משום שלאחר מכן היא נותרת מבודדת מהסביבה ולא יכולה לשאוב חומר נוסף מהענן. על פי התיאוריה הזו, כאשר מתרחשת החלוקה לליבות, רוב הליבות קטנות יחסית ונוצרים מהן כוכבים בעלי מסה נמוכה. רק ליבות מעטות יהיו גדולות מספיק ליצירת כוכבים מסיביים.

התיאוריה המתחרה מסכימה עם קודמתה לגבי ההנחה שאכן נעשית בענן חלוקה אקראית לליבות, ושהליבות הקטנות אינן שואבות חומר נוסף מענן הגז, ואומרת שכך נוצרים כוכבים בעלי מסה נמוכה. ההבדל הוא שהתיאוריה הזאת טוענת שהליבות המסיביות יותר דווקא ממשיכות לשאוב עוד ועוד חומר מענן הגז. כך הן ממשיכות לגדול יותר ויותר, עד שהן מאפשרות את יצירתם של כוכבים מסיביים במיוחד.

מידע חדש מתגלה

האתגר המשמעותי בהבחנה בין התיאוריות הוא שהתהליך מתרחש בענני אבק רחוקים מאוד, שנמצאים במרחק של אלפי עד עשרות אלפי שנות אור מאיתנו. וחשוב מכך, ענני האבק האלה צפופים מאוד ולכן האור הנראה אינו חודר לתוכם ואיננו יכולים לצפות בהם בטלסקופים רגילים. לשם כך פיתחו האסטרונומים טלסקופים מיוחדים שקולטים גלים אלקטרומגנטיים בעלי אורכי גל ארוכים במיוחד (תת-אדום ורדיו). הטלסקופים האלה ממוקמים בדרך כלל בחלל, כדי שלא ייפגעו מהפרעות אטמוספריות של כדור הארץ.

לאחרונה פורסם מידע חדש שהתקבל מהטלסקופים האלה ועוזר להכריע איזו תיאוריה מהשתיים שציינתי מתארת בצורה מהימנה יותר את התהליך המתרחש בתוך ענני האבק.

האסטרונומים צפו בענן האבק העצום המרוחק כעשרת אלפים שנות אור מכדור הארץ ומסתו גדולה פי כמה אלפים ממסת השמש שלנו. החוקרים, שצפו בקרינה אלקטרומגנטית באורך גל של מילימטר (גלי רדיו), הבחינו בקיומן של ליבות צפופות בענן, והתמקדו בשתיים מסיביות במיוחד. החוקרים הבחינו כי בליבות אלו, שרדיוסן גדול פי 6,000 מהמרחק שבין כדור הארץ לשמש, מרוכזת מסה אדירה – כמו המסה של כמה מאות פעמים השמש שלנו. המשמעות של התצפית הזו היא שבתהליך החלוקה לליבות החומר שבענן התחלק באופן מאוד לא שוויוני. כעשרה אחוזים מהמסה שלו התרכזו בשטח שנפחו פחות מאלפית האחוז מנפח הענן כולו. כך נוצרו ליבות מסיביות וצפופות מספיק לצורך תחילת התהליך של יצירת הכוכבים המסיביים.

כמו כן עלו החוקרים על תגלית משמעותית. כאשר התבוננו בענן מטלסקופים אחרים, באורך גל קצר יותר (תת-אדום), ובקנה מידה גדול יותר, כלומר בלי להתמקד בשתי הליבות המסיביות. הם זיהו בענן תנועה שאינה אקראית. התברר שגז זורם מכל רחבי הענן אל עבר שתי הליבות המסיביות ומספק להן עוד ועוד חומר ליצירת הכוכבים.

המידע החדש הזה תומך בתיאוריה השניה שהצענו, שגורסת כי גם אחרי החלוקה לליבות עדיין זורם חומר אל הליבות המסיביות. גודלן של הליבות הללו והאופן שבו החומר ממשיך לזרום אליהן שופך אור חדש על הנעשה בענני הענק שבהם נוצרים כוכבים מסיבים לצד כוכבים קטנים מהם, ואף כוכבים דמויי שמש ומערכות הדומות למערכת השמש שלנו.

ירון גרוס
המחלקה לפיסיקה של חומר מעובה
מכון ויצמן למדע



הערה לגולשים
אם אתם חושבים שההסברים אינם ברורים מספיק או אם יש לכם שאלות הקשורות לנושא, אתם מוזמנים לכתוב על כך בפורום ואנו נתייחס להערותיכם. הצעות לשיפור וביקורת בונה יתקבלו תמיד בברכה.

סרטון זה תורגם בידי צוות אתר דוידסון אונליין

הסרטון הופק ודובב בידי טוני דארנל במסגרת פרוייקט Deep astronomy
סרטון זה תורגם בידי צוות אתר דוידסון אונליין

הסרטון הופק ודובב בידי טוני דארנל במסגרת פרוייקט Deep astronomy