תופעת מיקרו עדשות כבידה חושפת אובייקט בעל 3 מסות ירח בענן המגלן הגדול

כוכב בענן המגלן הגדול חווה עלייה זמנית בבהירות ב-18 בדצמבר 2019, אירוע שזוהה על ידי אסטרונומים. תופעה זו, המאופיינת בעלייה וירידת בהירות חלקה וסימטרית שנמשכה כשעה, מרמזת על מעבר של עצם מסיבי מולה. התצפית, שפורסם על ידי מארק תומפסון ב-Universe Today, מצביעה על אירוע מיקרו-עדשות כבידה.

האובייקט האחראי נקרא פיבי והפך לאחת החידות המסקרנות ביותר באסטרונומיה המודרנית. תורת היחסות הכללית של איינשטיין חוזה מיקרו-עדשות כבידה, שבה כוח המשיכה של עצם קומפקטי ומסיבי פועל כמו עדשה, ומגדיל לזמן קצר את האור מכוכב מרוחק. תבנית הבהירות הנצפית היא ייחודית, ומבדילה אותה מוריאציות כוכביות, התלקחויות שמש או אסטרואידים.

אסטרונומים מזהים אירוע מיקרו-עדשות כבידה

צוותים מאוניברסיטת סווינבורן במלבורן זיהו את פיבי בנתונים מסקר הקידנס הגבוה שלהם של הענן המגלן הגדול. הניתוח אישר את התרחשותו של אירוע מיקרו-עדשות כבידה אמיתי עקב הצורה הייחודית של הזוהר. השאלה העיקרית כעת טמונה בזיהוי מדויק של טבעה של פיבי.

אסטרונומים שוקלים שלוש אפשרויות עיקריות להרכבו של עצם אניגמטי זה. לכל אחת מההשערות הללו יש השלכות משמעותיות על הבנת היווצרות פלנטרית והיקום המוקדם. חקר החלופות הללו חיוני כדי לפענח את התעלומה שאפפה את פיבי מאז גילויה.

שלוש השערות למוצאה של פיבי

צוות האסטרונומים באוניברסיטת סווינבורן העלה שלושה תרחישים לזהותה של פיבי, שלכל אחד מהם השלכות מובהקות על האסטרופיזיקה. האפשרויות הללו כוללות:

• כוכב נסחף:עולם שנפלט ממערכת השמש המקורית שלו, שכעת משוטט לבד בשביל החלב, ללא מסלול קבוע סביב כוכב.
• כוכב לכת חוץ-גלקטי:דומה לכוכב הלכת הנסחף, אך שייך לענן המגלן הגדול עצמו, מה שיהפוך אותו לכוכב הלכת החוץ-גלקטי הראשון שזוהה באמצעות מיקרו-עדשות כבידה.
• חור שחור ראשוני:ישות אקזוטית יותר, חור שחור מיקרוסקופי שלא נוצר על ידי קריסת כוכב, אלא על ידי תנודות בצפיפות בשברירי השנייה הראשונית לאחר המפץ הגדול.

מסת פיבי ומשך הזוהר מספקים רמזים מכריעים

משך אירוע המיקרו-עדשות הכבידה, כ-60 דקות, הוא נתונים חיוניים לקביעת מסת העצם. הפיזיקה של מיקרועדשת כבידה מצביעה על כך שככל שהאובייקט קל יותר, כך הוא חוצה מהר יותר את קו הראייה ומשך העלייה בבהירות קצר יותר. עם המידע הזה, הצוות חישב שמסתה של פיבי היא בערך פי שלושה מזה של ירח כדור הארץ.

מסה זו קטנה במידה ניכרת מזו של כל כוכב לכת מוכר והיא הרבה מתחת לגבול המינימלי עבור חורים שחורים כוכביים, בעלי מסה של לפחות פי חמישה מזו של השמש. רק לחורים שחורים ראשוניים, שנוצרו במהלך המפץ הגדול, יכולה להיות מסה כה מופחתת. חישוב זה מבטל את שתי האפשרויות הראשונות עבור כל סוג של שרידי כוכב שחור.

הילת החומר האפל היא ההסבר הסביר ביותר לפיבי

הניתוח של הסתברויות מוצאה של פיבי התמקד בשלוש אוכלוסיות אפשריות: כוכבים בשביל החלב, כוכבים בענן המגלן הגדול והילה של חומר אפל המצוי בין ומסביב לגלקסיות אלו. הילת החומר האפל בלטה, מה שגרם לה בסבירות גבוהה פי 100,000 להכיל את פיבי. נתונים אלה מצביעים על כך שלעצם יש סיכוי גבוה יותר בחמישה סדרי גודל להיות מרכיב של חומר אפל מכל דבר הקשור לחומר כוכבי רגיל.

אם הפרשנות הזו תאושר, פיבי תייצג את אחד החפצים העתיקים ביותר שזוהו אי פעם. היווצרותו הייתה מתרחשת לפני הכוכבים הראשונים ואפילו האטומים הראשונים, במהלך הכאוס הקדמוני של היקום. עצם זה היה נודד בדממה ביקום במשך כ-13 מיליארד שנים, ומודיע על קיומו רק בקצרה על ידי הסטת אורו של כוכב רחוק בשנת 2019. הגילוי של פיבי פותח נקודות מבט חדשות לחקר החומר האפל והיקום המוקדם.