כוכב באנדרומדה מדלג על פיצוץ סופרנובה והופך לחור שחור באירוע שנתפס על ידי ג’יימס ווב
תופעה אסטרונומית נדירה זוהתה בגלקסיית אנדרומדה השכנה, הממוקמת במרחק של כ-2.5 מיליון שנות אור מכדור הארץ. ענק-העל הצהוב המקוטלג כ-M31-2014-DS1 סיים את המחזור האבולוציוני שלו באופן שנוגד את התצפית הנפוצה, קורס ישירות לתוך חור שחור ועוקף את השלב האלים והזוהר המכונה סופרנובה. היעלמותו של הגוף השמימי הבחינו בהדרגה בין 2014 ל-2022, מה שסיקרן את הקהילה המדעית.
ניתוחים חדשים המבוססים על נתונים שנאספו בשנת 2024 על ידי טלסקופ החלל ג’יימס ווב (JWST) ומצפה רנטגן צ’אנדרה שופכים אור על מה שקרה. המידע מאשר שכוח המשיכה התגבר על כוחות הלחץ הפנימיים בצורה מוחצת, וכתוצאה מכך מומחים מגדירים כ”סופרנובה כושלת”. במקום לפזר חומר בהיר על פני הקוסמוס בפיצוץ אנרגטי, הכוכב התפוצץ בשקט.
שארית הזוהר שזוהתה באתר ירדה ל-7% בלבד מהבהירות המקורית של כוכב האב. שריד הכוכבים מוקף כעת במבנה צפוף של אבק וגז מולקולרי, שבו מכשירים רגישים זיהו נוכחות של תרכובות כמו דו תחמוצת הגופרית, מים ופחמן חד חמצני. היעדר פליטת רנטגן משמעותית מצביע על כך שתהליך הזנת החור השחור החדש מתרחש ביעילות אנרגטית נמוכה.
זיהוי אינפרא אדום והיעדר קרני רנטגן
תצפיות שבוצעו בספקטרום האינפרא אדום האמצעי על ידי ג’יימס ווב היו קריטיות בפענוח התעלומה, וחשפו מקור בצבע אדמדם במיקום המדויק שבו התקיים הכוכב. ספקטרוסקופיה מפורטת הראתה שיש אבק קר וגז שעוברים אל מחוץ לליבה, מה שמצביע על כך שהייתה פליטה חלקית בלבד של השכבות החיצוניות במהלך הקריסה, ללא האלימות התרמית האופיינית לסופרנובות קלאסיות.
לעומת זאת, נתונים ממצפה צ’נדרה הראו חלל של אותות בעלי אנרגיה גבוהה. היעדר מקורות רנטגן באזור מחזק את ההשערה שכמות החומר שחוזרת אל החור השחור היא מינימלית. התנהגות זו מאמתת מודלים תיאורטיים המנבאים שכוכבים מאסיביים, בטווח מסה ספציפי, יכולים להיכנע לחלוטין לכוח המשיכה שלהם, ולמנוע את היפוך ההלם הפנימי שיגרום לבהירות אופטית.
דינמיקה המונית ומבנה של השארית
ההערכות מצביעות על כך שלכוכב המקורי הייתה מסה של פי 12 עד פי 13 מהשמש לפני היעלמותו. העצם הקומפקטי המתקבל שומר על כ-5 מסות שמש, בעוד שחלק ממעטפת המימן גורש בעדינות ויוצר מעטפת של חומר מתרחב. הדינמיקה של החומר הזה חושפת פרטים חשובים על התהליך:
- הגז המולקולרי באזור הפנימי של הקליפה מתרחב במהירות של כ-100 קמ”ש.
- קנה המידה של מבנה האבק שנוצר דומה לגודל מערכת השמש שלנו.
- הניטור רשם ירידה מתמשכת באור הכולל עד סוף 2024.
הגז המולקולרי שזוהה מקורו ישירות מהמעטפת של כוכב האב. מהירות ההתפשטות המתונה עולה בקנה אחד עם פליטת אנרגיה נמוכה, מה שמסביר את ה”דהייה” או דהייה הדרגתית שנצפו על ידי אסטרונומים, ולא זינוק פתאומי באור.
רלוונטיות לחקר חורים שחורים
אירוע זה מייצג את אחת התצפיות הישירות הבודדות על היווצרותו של חור שחור מתפוצץ באנרגיה נמוכה. מחקרים סטטיסטיים מצביעים על כך שעד 30% מקריסות כוכבים מסיביות עשויות להתרחש בצורה שקטה זו, מה שמשנה באופן משמעותי את ההבנה של אוכלוסיית שרידי הכוכבים ביקום.
הקרבה היחסית של גלקסיית אנדרומדה מציעה הזדמנות ייחודית לניטור מפורט של תופעה זו. הבנה משופרת של אירועים אלה עוזרת לחדד את ההערכות של מספר החורים השחורים בשביל החלב ובגלקסיות אחרות של הקבוצה המקומית, וממלאת פערים במפות של התפתחות הכוכבים.
