"קניבלים קוסמיים" – מהירויות מדהימות של מטוסי כוכב נחשפו לראשונה

אסטרונומים מדדו בהצלחה את מהירותם של סילונים הנעים במהירות בחלל לראשונה, גורם קריטי בהיווצרות כוכבים ופיזור של יסודות חיוניים בוני חיים.

אסטרונומים מדדו, לראשונה, את המהירות של סילונים בעלי מהירות גבוהה בחלל, ומילאו תפקיד מרכזי בהיווצרות כוכבים ובהפצה של יסודות חיוניים לחיים.

סילוני החומר, שגורשו על ידי כוכבים הנחשבים 'קניבלים קוסמיים', נמדדו לנוע בלמעלה משליש ממהירות האור – הודות לניסוי חדש פורץ דרך שפורסם ב- טֶבַע.

המחקר שופך אור חדש על התהליכים האלימים הללו, ועושה שימוש חכם בפיצוצים גרעיניים נמלטים על פני השטח של כוכבים.

מחבר שותף יעקב ואן דן איינדן, עמית פרס וורוויק במחלקה לפיזיקה, אוניברסיטת וורוויקאמר: "הפיצוצים התרחשו על כוכבי נויטרונים, שהם צפופים להפליא וידועים לשמצה בשל כוח הכבידה העצום שלהם שגורם להם לבלוע גז מסביבתם – כוח משיכה שרק חורים שחורים עולים עליו.

מנגנון מפורט של היווצרות סילון

"החומר, בעיקר מימן מכוכב סמוך שמסתובב סביבו, מסתחרר לעבר הכוכב שהתמוטט, נופל כמו שלג על פניו. ככל שיורד יותר ויותר חומר גשם, שדה הכבידה דוחס אותו עד שמתחיל פיצוץ גרעיני בורח. הפיצוץ הזה פוגע בסילונים, שגם הם נורים החוצה מהחומר הנופל ופולטים חלקיקים לחלל במהירות גבוהה מאוד".

הצוות הגה דרך למדידת המהירות והמאפיינים של הסילונים על ידי השוואת אותות רנטגן ורדיו שנקלטו על ידי המערך הקומפקטי של טלסקופ אוסטרליה (בבעלות ומופעל על ידי CSIROסוכנות המדע הלאומית של אוסטרליה) וה סוכנות החלל האירופיתהלוויין האינטגרלי של (ESA).

מחבר שותף תומס ראסל, המכון הלאומי לאסטרופיזיקה, INAF, פאלרמו, איטליה, אמר: "זה נתן לנו ניסוי מושלם. היה לנו דחף קצר מאוד של חומר נוסף שנורה לתוך הסילון ושנוכל לעקוב אחריו בזמן שהוא נע במורד הסילון כדי ללמוד על המהירות שלו."

אנימציה אמנותית זו ממחישה כיצד פיצוצים גרעיניים על א כוכב ניטרונים להזין את הסילונים המתפוצצים מהאזורים הקוטביים המגנטיים שלו. כאשר הוא במסלול עם כוכב אחר, שדה הכבידה האינטנסיבי של כוכב הנייטרונים יכול 'למצוץ' חומר הרחק מהמלווה הסמוך. החומר מסתחרר לעבר החפץ שהתמוטט, מקיף אותו, יוצר דיסק, ובסופו של דבר צולל אל פני השטח. כוח המשיכה המתרסק על פני כוכב הנייטרונים דוחס בעוצמה את החומר המצטבר (המורכב ברובו ממימן) וגורם לפיצוץ גרעיני בורח. זה בתורו גורם לסילונים להתעצם ולפלוט חלקיקים לחלל במהירות גבוהה מאוד. קרדיט: ESA – סוכנות החלל האירופית תודות: D. Futselaar and N. Degenaar, University of Amsterdam. עבודה שבוצעה על ידי ATG Medialab בחוזה עם ESA

אתגרים תצפיתיים ותוצאות

יעקב ואן דן איינדן הוסיף: "הפיצוצים האלה מתרחשים כל כמה שעות, אבל אתה לא יכול לחזות בדיוק מתי הם יקרו. אז אתה צריך לבהות בתצפיות הטלסקופ במשך זמן רב, ולקוות שתתפסו כמה פרצים. במשך שלושה ימים של תצפיות ראינו 10 פיצוצים ומטוסים נדלקים".

הסילונים נסעו בסביבות 114,000 קילומטרים לשנייה, 35-40% מדהימים ממהירות האור.

זו הייתה הפעם הראשונה שאסטרונומים הצליחו לצפות ולצפות ישירות כיצד כמות מסוימת של גז מועברת לסילון ומואצת לחלל.

מחברת שותפה נטלי דגנר, אוניברסיטת אמסטרדם, הולנד, המשיכה: "בהתבסס על נתונים קודמים, חשבנו שהפיצוץ יהרוס את המקום שבו שוגר המטוס. אבל ראינו בדיוק את ההיפך: קלט חזק למטוס ולא שיבוש".

החוקרים מאמינים שהמסה והסיבוב של כוכבי נויטרונים וחורים שחורים משפיעים גם על הסילונים.

לאחר שהראה כעת מחקר זה אפשרי, מחקר זה יהווה את התוכנית לניסויים עתידיים בכוכבי נויטרונים ובסילונים שלהם. סילונים יכולים להיות מיוצרים גם על ידי אירועים קטקליזמיים כמו פיצוצי סופרנובה והתפרצויות קרני גמא. לתוצאות החדשות תהיה יישום נרחב במחקרים רבים על הקוסמוס.