תמונה זו של טלסקופ החלל האבל של SN 1987A מציגה את הטבעת המתבהרת של פסולת סופרנובה. זהו פיצוץ הסופרנובה הקרוב ביותר שנראה מזה כמעט 400 שנה והוא ממוקם בענן המגלן הגדול. קרדיט: נאס"א, ESA ו-P. Challis (מרכז הרווארד-סמית'סוניאן לאסטרופיזיקה)
נראה שאותו מנגנון שמפרק את רצועות המטוס עשוי לשחק ביצירת גושי גז המימן שמצלצלים את שארית הסופרנובה 1987A.
פיזיקאים פונים לעתים קרובות לחוסר היציבות של ריילי-טיילור כדי להסביר מדוע נוצרים מבנים נוזליים בפלזמות, אבל זה אולי לא הסיפור המלא כשזה מגיע לטבעת של גושי מימן סביב סופרנובה 1987A, כך עולה ממחקר מאוניברסיטת מישיגן.
במחקר שפורסם ב מכתבי סקירה פיזיתהצוות טוען שחוסר היציבות של העורב עושה עבודה טובה יותר בהסבר "מחרוזת הפנינים" המקיפה את שארית הכוכב, ושופכת אור על תעלומה אסטרופיזית ארוכת שנים.
"החלק המרתק בזה הוא שאותו מנגנון שמפר את התעוררות במטוס יכול להיות כאן," אמר מייקל וואדס, מחבר המחקר המקביל וסטודנט לתואר שני בהנדסת מכונות בזמן העבודה.
תמונה קרובה לאינפרא אדום של השריד שהותירה אחריה סופרנובה 1987A, שצולמה על ידי טלסקופ החלל ג'יימס ווב. גושי המימן הידועים כ"מחרוזת הפנינים" מופיעים כטבעת של נקודות לבנות מסביב למרכז הצהבהב של שארית הכוכבים, עדיין זוהרים בבהירות בשל האנרגיה שמעניקה גל ההלם של הסופרנובה. מספר הגושים עולה בקנה אחד עם חוסר היציבות של העורב שגרם להיווצרותם.
קרדיט: נאס"א, ESA, CSA, Mikako Matsuura (אוניברסיטת קרדיף), ריצ'רד ארנדט (NASA-GSFC, UMBC), Claes Fransson (אוניברסיטת שטוקהולם), Josefin Larsson (KTH), אליסה פגן (STScI)
חוסר היציבות של העורב בעבודה
בסתירות סילון, חוסר היציבות של העורב יוצר הפסקות בקו החלק של העננים בגלל זרימת האוויר המתפתלת היוצאת מקצה כל כנף, המכונה מערבולות קצה הכנף. מערבולות אלו זורמות זו לזו, ויוצרות פערים – משהו שאנו יכולים לראות בגלל אדי המים בפליטת הפליטה. וחוסר היציבות של העורב יכול לעשות משהו שריילי-טיילור לא יכלה: לחזות את מספר הגושים שנראו מסביב לשריד.
"אי היציבות של ריילי-טיילור יכולה לומר לך שאולי יש גושים, אבל יהיה קשה מאוד לחלץ ממנו מספר", אמר וואדס, שכיום הוא פוסט-דוקטורנט במכון הטכנולוגי של קליפורניה.
סופרנובה 1987A היא בין פיצוצי הכוכבים המפורסמים ביותר מכיוון שהיא קרובה יחסית לכדור הארץ במרחק של 163,000 שנות אור, והאור שלה הגיע לכדור הארץ בתקופה שבה היו קיימים מצפה כוכבים מתוחכמים כדי לחזות בהתפתחותו. זוהי הסופרנובה הראשונה הנראית לעין בלתי מזוינת מאז הסופרנובה של קפלר בשנת 1604, מה שהופך אותה לאירוע אסטרופיזי נדיר להפליא שמילא תפקיד גדול בעיצוב הבנתנו את התפתחות הכוכבים.
ההדמיה מציגה את צורת ענן הגז משמאל ואת המערבולות, או אזורים של זרימה מסתובבת במהירות, מימין. כל טבעת מייצגת זמן מאוחר יותר בהתפתחות הענן. הוא מראה כיצד ענן גז שמתחיל כטבעת אחידה ללא סיבוב הופך לטבעת גבשושית עם התפתחות המערבולות. בסופו של דבר, הגז מתפרק לגושים ברורים. קרדיט: מייקל וואדס, מעבדת מחשוב מדעי וזרימה, אוניברסיטת מישיגן
גיבוש ומחקר עתידי
בעוד שהרבה עדיין לא ידוע על הכוכב שהתפוצץ, מאמינים שטבעת הגז המקיפה את הכוכב לקראת הפיצוץ הגיעה ממיזוג של שני כוכבים. הכוכבים האלה שפכו מימן לחלל שסביבם כשהם הפכו לענק כחול עשרות אלפי שנים לפני הסופרנובה. ענן הגז הזה בצורת טבעת נפגע אז בזרם של חלקיקים טעונים במהירות גבוהה שיצא מהענק הכחול, המכונה רוח כוכבים. מאמינים כי הגושים נוצרו לפני שהכוכב התפוצץ.
החוקרים דימו את האופן שבו הרוח דוחפת את הענן החוצה תוך כדי גרירה על פני השטח, כאשר החלק העליון והתחתון של הענן נדחפים החוצה מהר יותר מהאמצע. זה גרם לענן להתכרבל על עצמו, מה שגרם לחוסר היציבות של העורב וגרם לו להתפרק לגושים שווים למדי שהפכו למחרוזת הפנינים. התחזית של 32 קרובה מאוד ל-30 עד 40 הגושים שנצפו סביב שארית הסופרנובה 1987A.
"זוהי חלק גדול מהסיבה שאנו חושבים שזו חוסר היציבות של העורב", אמר אריק ג'ונסן, פרופסור להנדסת מכונות ב-UM ומחבר בכיר של המחקר.
הצוות ראה רמזים לכך שחוסר היציבות של העורב עשוי לחזות את היווצרותן של טבעות חרוזים נוספות סביב הכוכב, רחוק יותר מהטבעת הנראית הבהירה ביותר בתמונות טלסקופ. הם שמחו לראות שנראה שמופיעים גושים נוספים בזריקה מה- טלסקופ החלל ג'יימס וובהמצלמה הקרובה לאינפרא אדום של החברה, שפורסמה באוגוסט בשנה שעברה, הסביר וואדס.
הצוות גם הציע שחוסר היציבות של העורב עשוי להיות משחק כאשר האבק מסביב לכוכב מתיישב בכוכבי לכת, אם כי יש צורך במחקר נוסף כדי לחקור אפשרות זו.
המחקר נתמך על ידי מחלקת האנרגיה, עם משאבי מחשוב שסופקו על ידי ה-Extreme Science and Engineering Discovery Environment
מחברי המחקר הם: וויליאם ווייט ואהרון טאון, סטודנט לתואר שני ועוזר פרופסור בהנדסת מכונות, בהתאמה; ו-Heath LeFevre ו-Carolyn Kuranz, עמית מחקר ופרופסור חבר להנדסה גרעינית ומדעים רדיולוגיים, בהתאמה; הכל ב-UM.
