אבק נמצא בכל מקום בחלל, אך הדברים הנרחבים הם דבר אחד שאסטרונומים יודעים עליו מעט. דונלד יורק, פרופסור מאוניברסיטת שיקגו, אמר כי "אנחנו לא רק לא יודעים מה הדברים, אלא אנחנו לא יודעים איפה הם מיוצרים או איך זה נכנס לחלל." אולם עתה, יורק וקבוצת משתפי פעולה צפו במערכת כוכבים כפולים, HD 44179, שעשויה ליצור מעיין אבק. לתגלית השלכות רחבות היקף מכיוון שאבק הוא קריטי לתיאוריות מדעיות לגבי צורת הכוכבים.
מערכת הכוכבים הכפולים יושבת בתוך מה שאסטרונומים מכנים "המלבן האדום", ערפילית מלאה בגז ואבק שנמצאת כ -2,300 שנות אור מכדור הארץ.
אחד הכוכבים הכפולים הוא כוכב ענק פוסט-אסימפטוטי (Post-AGB), סוג של אסטרונומים כוכב הרואים מקור אבק סביר. כוכבים אלה, בניגוד לשמש, כבר שרפו את כל המימן בגרעינים שלהם והתמוטטו, שרפו דלק חדש, הליום.
במהלך המעבר בין שריפת מימן להליום, המתרחשת לאורך עשרות אלפי שנים, כוכבים אלה מאבדים שכבה חיצונית של האטמוספירה שלהם. אבק עשוי להיווצר בשכבת הקירור הזו, שלחץ הקרינה שמגיע מבפנים של הכוכב דוחף את האבק מהכוכב, יחד עם כמות לא מבוטלת של גז.
במערכות של כוכב כפול, דיסק של חומר מכוכב שלאחר AGB עשוי להיווצר סביב הכוכב השני הקטן והמתפתח לאט יותר. "כאשר נוצרים דיסקים באסטרונומיה, הם בדרך כלל יוצרים מטוסים המפיצים חלק מהחומר מהמערכת המקורית, ומפיצים את החומר בחלל," הסביר יורק.
"אם ענן של גז ואבק קורס תחת כוח הכובד שלו, הוא מיד מתחמם ומתחיל להתאדות", אמר יורק. משהו, אולי אבק, חייב לקרר מייד את הענן כדי למנוע את התחממותו מחדש.
הכוכב הענק היושב במלבן האדום הוא בין אלה שחמים מדי מכדי לאפשר עיבוי אבק בתוך האטמוספירה שלהם. ובכל זאת טבעת ענק של גז מאובק עוטפת אותו.
צוותו של ויט ערך כ- 15 שעות תצפיות על הכוכב הכפול במשך תקופה של שבע שנים באמצעות הטלסקופ בגובה 3.5 מטרים במצפה הכוכבים אפאצ'י פוינט בניו מקסיקו. "התצפיות שלנו הראו שסביר להניח שהאינטראקציה הכבידה או הגאות והשפל בין כוכב הענק האדום מלבן לכוכב לוויה קרוב כמו שמש היא הגורמת לחומרים לעזוב את מעטפת הענק", אמר משתף הפעולה אדולף וייט, מאוניברסיטת אוניברסיטת טולדו.
חלק מחומר זה מסתיים בדיסק של אבק מצטבר שעוטף אותו בן לוויה קטן יותר. בהדרגה, לאורך תקופה של כ -500 שנה, הספירלות החומריות לכוכב הקטן יותר.
רגע לפני שזה קורה, הכוכב הקטן יותר פולט חלק קטן מהחומר המצטבר בכיוונים מנוגדים דרך שני מטוסים גזים, הנקראים "מטוסים דו קוטביים".
כמויות אחרות של העניין שנשלפו ממעטפת הענק מסתיימות בדיסק שמגלגל על שני הכוכבים, שם הוא מתקרר. ויט הסביר כי "היסודות הכבדים כמו ברזל, ניקל, סיליקון, סידן ופחמן מתעבים לדגנים מוצקים, שאנו רואים כאבק בין-כוכבי, ברגע שהם עוזבים את המערכת."
ייצור האבק הקוסמי פסל את הגילוי הטלסקופי מכיוון שהוא נמשך אולי 10,000 שנה בלבד - תקופה קצרה בחייו של כוכב. אסטרונומים צפו בחפצים אחרים הדומים למלבן האדום בשכונת כדור הארץ שביל החלב. זה מצביע על כך שהצוות של ויט צפה הוא נפוץ למדי כאשר הוא נצפה לאורך חיי הגלקסיה.
"תהליכים דומים מאוד למה שאנחנו מתבוננים בערפילית המלבן האדום התרחשו אולי מאות מיליוני פעמים מאז היווצרותו של שביל החלב," אמר ויט, שחיבר עם חברים ותיקים בשיקגו לצורך המחקר.
הצוות קבע להשיג מטרה צנועה יחסית: למצוא את מקור המלבן האדום לקרינה אולטרה סגולה רחוקה. המלבן האדום מציג מספר תופעות הדורשות קרינה אולטרה סגולה רחוקה כמקור כוח. "הבעיה היא שהכוכב המרכזי המאיר ביותר במלבן האדום לא חם מספיק כדי לייצר את קרינת ה- UV הנדרשת", אמר ויט, ולכן הוא ועמיתיו יצאו לגלות זאת.
התברר שאף הכוכב במערכת הבינארית אינו מקור קרינת ה- UV, אלא האזור הפנימי החם של הדיסק המסתחרר סביב המשני, שמגיע לטמפרטורות בקרבת 20,000 מעלות. התצפיות שלהם, אמר ויט, "היו יותר פרודוקטיביים מכפי שיכולנו לדמיין בחלומות הפרועים ביותר שלנו."
מקור: אוניברסיטת שיקגו
