ב- 11 במרץ 1437, קבוצה של אסטרונומים מלכותיים במגדל מצפה בסיאול, קוריאה, התבוננה כאשר הבזק לבן מבריק מאיר את שמי הלילה. אחד מחמשת הצופים ציין בקפדנות את מה שראו: "כוכב אורח החל להיראות בין הכוכב השני והשלישי של וויי [סקורפיוס] ... הוא נמשך 14 יום."
תוכן קשור
- כיצד חרדת הליקוי עזר להניח את היסודות לאסטרונומיה מודרנית
- מרבית הליתיום ביקום מזויף בכוכבים מתפוצצים
אף על פי שלא ידעו זאת אז, "כוכב האורח" הנוצץ הגיע מאירוע אלים יותר משמו מרמז: פיצוץ נובה. כעת, תוך שימוש ברשומות הקוריאניות כמו גם בצלחות צילום מזכוכית מאוניברסיטת הרווארד, אסטרופיזיקאים מודרניים גילו מחדש את הכוכב ושחזרו את מחזור החיים של מערכת כוכבים בינארית לראשונה.
"החידוש האמיתי במחקר זה הוא שיש לנו שעון בלתי מעורער ומדויק בצורה יוצאת דופן, " בזכות הקוריאנים הקדומים, אומר מייקל שרה, מחבר הראשי במחקר ואסטרופיזיקאי במוזיאון האמריקני להיסטוריה של הטבע. "באסטרונומיה כמעט אף פעם לא מודדים דבר טוב יותר מ 20 או 30 אחוז דיוק. כאן אנו יודעים מה קורה ליום. "
המחקר, שפורסם ביום רביעי בכתב העת Nature, מסתכל על התפתחותה של מערכת בינארית, זיווג שמימי בו שני כוכבים קרובים דיו בכדי שכוח המשיכה שלהם יביא אותם למסלול זה סביב זה. בערך 70 אחוז מהכוכבים נופלים בקטגוריה זו, ומערכת היחסים ביניהם אינה אלא שלווה. הגדול מבין שני הכוכבים הוא גמד לבן, כוכב סופר צפוף והמסה שלו אינה גבוהה יותר פי 8 מגודל השמש שלנו. (למעשה, ככל הנראה השמש שלנו תהפוך לגמד לבן בעוד 5 מיליארד שנים.)
"אם היית עומד על גמד לבן היית משטח לרסיס שמן, " אומר ג'וש גרינדלי, מחבר משותף למחקר והחוקר הראשי בפרויקט Digital Access to Sky Century @ Harvard (DASCH).
בן לווייתו של הגמד הלבן לטווח הארוך, לעומת זאת, הוא גמד אדום בוער יותר מימן. הגמד הלבן קניב ללא רחם את בן זוגו, מעביר את החומר וצובר אותו לטבעת סביב האווירה שלו. ההילה הזו של חומר העל-נקרא נקראת "דיסק האשמה". לעיתים כמות החומר הנשפכת מהכוכב הקטן יותר לבן זוגו הרעב תגדל דיו כך שהגמד הלבן יתבהר בצורה דרמטית, כמו פנס שנדלק פתאום. זה ידוע כ"משתנה קטציסטי ".
אולם מה שהאסטרונומים הקוריאנים צפו לפני כמעט 600 שנה היה דרמטי עוד יותר. הם היו עדים למשהו שנקרא נובא, וזה כאשר החומר המצטבר באטמוספירה של הגמד הלבן מגיע למסה קריטית וגורם לשרשרת של תגובות גרעיניות, הגוברת להיות בהירה פי מיליון מהשמש. שלא כמו סופרנובה, כוכב שעובר נובה לא מתפוצץ לגמרי; רק האווירה שלו כן. הגמד הלבן מחליק בסופו של דבר חזרה למצב "שינה", ולוגם חומר מבן זוגו. במצב זה, העקר היחיד שנותר להתפרצותו האלים הוא ענן של חומר שפולט המכונה פגז.
"נוגות מתוארות לעתים קרובות כהפיצוצים השלישיים האנרגטיים ביקום - הראשון הוא המפץ הגדול, ושני הם התפרצויות supernovae וקרני גאמא", אומר ג'רמי דרייק, אסטרופיזיקאי בכיר במרכז האסטרופיזיקה של הרווארד-סמיתסוניאן.
לפני כן, החוקרים לא היו בטוחים אם משתנים נובאים וקטציים התרחשו באותה מערכת, או אם מערכות מסוימות ייצרו נובות ואילו אחרות נותרו משתנות קטצמיים. "העובדה שאנחנו יכולים להתחקות אחר אירוע הנובא הספציפי הזה מהתצפיות הקוריאניות, ולראות שכוכב זה עובר כעת התנהגות משתנה קטקסלימית רגילה, היא קטע חסר מהפאזל שאומר לנו משתנים נובה וקטלימיים הם אותה מערכת שעוברת מחזורית פרקים, "אומר דרייק.
עבור שרה, הגילוי משמח עוד יותר. במשך 30 שנה הוא חיפש הוכחה פיזית להשערה שלו שמערכות בינאריות קיימות במצב של אבולוציה, כמו "פרפרים וזחלים." לאחר שחיפש במקום מעט שונה ממה שהוא ציפה, הוא סוף סוף מצא - או ליתר דיוק, גילה מחדש. - הגמד הלבן הזה, יושב בתוך מעטפת הנובה שלו. ועם לוחות הזכוכית מבית DASCH - ששימשו את האסטרונומים של הרווארד ו"מחשבים "לצילומי השמיים במשך 100 שנה - שרה יכלה לראות את אותו כוכב עובר התפרצויות גמדיות-נובה (אותם רגעים של בהירות מרצדת) בשנת 1934, 1935 ו 1942.
לגילוי מעורר השראה זה, אנו חייבים חובת הכרת תודה לצופים המלכותיים שהוזמנו על ידי מלך קוריאה סייג'ונג, ששלטו בין השנים 1418 עד 1450 ובנו "אחד המצפים האסטרונומיים הטובים ביותר בעולם", כותב ג'וזף נדהאם בהיכל של רשומות שמיימיות: מכשירים ושעונים אסטרונומיים קוריאניים . בנוסף לבניית מצפות תצפית מרובות ומכשירים אסטרונומיים (כולל שעון מים מהפכני שפקד את עצמו), האסטרונומים המלכותיים גם ערכו תצפית מדויקת מספיק על הירח, השמש וחמישה כוכבי לכת בכדי לחזות על תנועותיהם העתידיות לאורך 1442.
הספר שתצפיות ותחזיות אלה מוקלטות ב- Chilijeongsan (חישובי שבע המאורות), הוא "עדות לאסטרונומיה קוריאנית ברמה הגבוהה ביותר בעולם העכשווי", כותב ההיסטוריון פארק סאונג-ריי במדע וטכנולוגיה בהיסטוריה של קוריאה: טיולים, חידושים ונושאים . זו גם לא הפעם הראשונה שהאסטרונומים המודרניים נהנים מחישובים קפדניים של מבטי כוכבים מוקדמים. עמים קדומים המעקב אחר ליקויי חמה וירח ברחבי אסיה והמזרח התיכון הניחו את הבסיס להתקדמות מדעית עתידית, מדווחת מאיה וויי-האס ל- Smithsonian.com .
אבל למרות שנחשפנו שאלה אחת גדולה על מחזור החיים של נובות, שרה מאמינה שיש עוד מה להאיר. "האם כל אחת מהמערכות הללו עוברת לשלבים העמוקים ביותר של מצב שינה, שם קצב העברת ההמונים הופך אלפי פעמים פחות, או שאולי הוא אפילו ייפול לאפס? האם יש זמן שהכוכבים לא יוצרים אינטראקציה? זה לא ידוע ", הוא אומר. כל מה שידוע לנו כרגע הוא שהמחזור - נובה, שינה, משתנה קטלימזי - חוזר על עצמו אלפי פעמים על אורך החיים הארוך של המערכת הבינארית.
בסוף מחזור חיים זה, כוכב המימן הקניבליסטי מאבד בסופו של דבר את מעמדו הכוכב. "זה הופך לגמד חום, אחר כך לכוכב לכת, ואז ליבה סלעית של כוכב לכת, ואז הוא כנראה נגרס לחגורת אסטרואידים", אומרת שרה.
בעוד שארה מתכננת להמשיך ולצפות בשמיים לעוד הוכחות לגבי העקרונות הבאים למערכות בינאריות, הוא חושד שיותר מעמיתיו עשויים להמשיך לחפור בעבר כדי לרדוף אחרי סיפורים. דרייק, למשל, נראה להוט להרים את הכפפה. "אני לא יודע כמה מסתובבים שם, אבל אני בטוח שיש יותר דוגמאות בארכיונים שניתן לעקוב אחריהם", אומר דרייק, שלא היה קשור למחקר. הוא מוסיף כי בעוד שכוכבי לכת Exo עשויים לקבל את חלק הארי מתשומת הלב של הציבור, משתנים נובאים וקטלמיים הם באמת המקום בו הכיף הוא.
"אבולוציה מהממת והפיזיקה של האופן שבו כוכבים מתקיימים ביניהם ודינמיקות פיצוץ - הם באמת מערכות מרתקות לחקור", הוא אומר.
