הינך נמצא כאן

הכוכב השלישי

מדוע מתפוצצים כוכבים?
01.12.2015

מדעני המכון פיתחו מודל שלפיו מתרחשות סופרנובות רבות כתוצאה מהתנגשות בין שני כוכבים מסוג "ננס לבן", שנגרמת בגלל השפעת הכבידה של גוף שלישי שמקיף אותם ממרחק.
 
מימין: נחליאל ויגודה, ד"ר בועז כץ ויגאל קליין. פיצוץ
 
מערכות יחסים או קשרים שבהם מעורבים שלושה גופים עלולים לגרום פיצוץ. ד"ר בועז כץ, שהצטרף באחרונה למחלקה לפיסיקה של חלקיקים ואסטרופיסיקה במכון ויצמן למדע, סבור שמערכות "משולשות" כאלה יכולות להיות הגורם למספר רב של התפוצצויות כוכבים, הקרויות סופרנובות. אפשרות זו עולה ממודל שהוא פיתח, יחד עם ד"ר סובו דונג וד"ר דורון קושניר, במכון ללימודים מתקדמים בפרינסטון, בעת שביצע שם מחקר בתר-דוקטוריאלי. לפי המודל, הכוכב השלישי, המתערב במערכת היחסים, מטיח את שני הכוכבים הנוספים זה בזה, במסלול של התנגשות חזיתית. ד"ר כץ מקווה להשיג במחקריו נתונים נוספים שיאששו או יפריכו את המודל.
 
ד"ר כץ ושותפו, ד"ר דונג, הגו את הרעיון בעת שחקרו כוכבי-לכת מחוץ למערכת השמש (exoplanets). בעשור האחרון התגלו אלפי כוכבי-לכת הסובבים סביב כוכבים מחוץ למערכת השמש שלנו. חלק מאותם כוכבי-לכת נעים סביב הכוכבים שלהם במסלולים לא יציבים ומוארכים, במישורים הנוטים זה לעומת זה. השניים חקרו את המקורות של התנהגות לא רגילה זו, ואת האפשרות שהיא נובעת מהשפעות הכבידה של כוכבי-לכת אחרים או של כוכבים אחרים במערכת. תנועה פרועה זו מעמידה לעיתים את כוכבי-הלכת במסלולי התנגשות, מה שגרם למדענים לתהות האם כוכבים עשויים להתנגש באופן דומה, והאם התנגשויות כאלה יכולות להוביל להתחוללות סופרנובות.
 
בשלב זה פנו השניים לד"ר קושניר, שבאותה עת שקד על שאלות עקרוניות באשר למנגנונים המובילים להתפוצצות סופרנובה. רוב הסופרנובות שנצפו הן מהסוג המוכר כ-Ia. התפיסה המקובלת היא, שכוכבים העולים על הדרך שמובילה אותם להתפוצצות כסופרנובה מסוג זה הם ננסים לבנים – כוכבים זקנים בעלי היקף דומה לזה של כדור-הארץ ומאסה הדומה לזו של השמש. כלומר, הם דחוסים פי מיליון מהשמש. עם זאת, הסברה הייתה, שכוכבים מסוג זה מתפוצצים רק כאשר הם הופכים ל"בעלי משקל יתר", בין כתוצאה משאיבת חומר מכוכב צמוד גדול יותר, ובין בעקבות מיזוג עם ננס לבן נוסף. אלא שלמעשה, לא הוכח כי הם מובילים לפיצוץ. ד"ר כץ ושותפיו למחקר סבורים, כי מגבלת המשקל מהווה מעין הסחת דעת, וכי הפיצוץ נגרם כתוצאה מהתנגשות ישירה בין שני ננסים לבנים, בדרך כלל, כתוצאה מהשפעת הכבידה של גורם שלישי.
 
בעיות של שלושה גופים הן מהבעיות הוותיקות בפיסיקה. חישוביהם של ד"ר כץ ושותפיו למחקר מראים, שמערכת-משנה מסוימת של מערכות תלת-כוכביות אכן עלולה להוביל להתנגשות חזיתית, וזאת כאשר שני ננסים לבנים נעים זה סביב זה, ואילו הכוכב השלישי נע סביבם במרחק, ובזווית נטויה ביחס למישור שלהם. חישוביו של קושניר מלמדים, כי התנגשות כזאת תהיה חזקה מספיק כדי להצית פיצוץ גרעיני שיוביל לסופרנובה.
 
נראה שמודל זה עשוי להסביר כיצד מתחוללות סופרנובות מסוג Ia, אך עדיין נדרשים תצפיות וניתוחים נוספים כדי למצוא ראיה חותכת בעניין זה. ד״ר כץ ושותפיו למחקר מחשבים כיצד ייראו פיצוצים שנובעים מהתנגשויות, לצורך השוואה לתצפיות קיימות על סופרנובות ולנתונים נוספים שייאספו בשנים הקרובות. יחד עם תלמידי המחקר נחליאל ויגודה ויגאל קליין הוא מתכנן להמשיך לחפש נתונים ודפוסים אשר עשויים לאשש או להפריך את המודל. 
 

אישי

 
בועז כץ נולד בחיפה וגדל במושב בגליל. הוא החל להתעניין בפיסיקה לאחר שהשתתף כחבר בנבחרת ישראל באולימפיאדת הפיסיקה הבין-לאומית לבתי-ספר תיכוניים, בה זכה במדליית ארד. הוא קיבל תואר שני (תורות מיתרים) ותואר שלישי (אסטרופיסיקה) ממכון ויצמן למדע. לאחר מכן ביצע את מחקרו הבתר-דוקטוריאלי במשך ארבע שנים במכון ללימודים מתקדמים בפרינסטון. הוא נשוי לליז, רואת חשבון, ואב לשלושה בנים, בני תשע, שש, ושנתיים.
 
 
בכל פיצוץ סופרנובה מסוג la נוצרות 1027 - כלומר, מיליארד מיליארדי מיליארדים - טונות ברזל. פיצוצים מסוג זה הם כנראה המקור העיקרי לברזל ביקום בכלל ובכדור-הארץ בפרט.
 
#מספרי_מדע

לשיתוף:

 

 

 

 

אינסטגרם