תמונת צ'נדרה של SN1970G. אשראי תמונה: נאס"א. לחץ להגדלה.
כאשר אסטרונומים משקיפים על היקום, עיקרון אחד בולט בתבליט בסיס מעל המקלט העצום של נתונים ומידע שנתפסו על ידי כלי הנגינה שלהם - היקום הוא יצירה בתהליך. מאטום מימן לאשכול הגלקסיה הדברים עוברים שינוי בדרכים דומות להפליא. עיקרון של צמיחה, התבגרות, מוות ולידה מחדש נמצא בתוקף היקום. בשום מקום אין עיקרון זה הגלום באופן מלא יותר מאשר במקורות האור הראשוניים שאנו רואים באמצעות מכשירינו - הכוכבים.
ב -1 ביוני 2005 פרסמו זוג חוקרים (סטפן אימלר ממרכז טיסת החלל "גודארד" של נאס"א וק.ד. קונץ מאוניברסיטת ג'ון הופקינס) נתונים על רנטגן שנאספו ממגוון מכשירים הנישאים בחלל. הנתונים חושפים כיצד כוכב מסיבי אחד העובר בתוך גלקסיה סמוכה (M101) יכול לעזור לנו להבין את התקופה הקצרה יחסית בין מותו של כוכב והפיכת זר הגז הזוהר שלו לשריד סופרנובה. הכוכב ההוא - סופרנובה SN 1970G - חווה כיום כ -35 שנה של "חיים שלאחר המוות" הנראים בצורת גרעין נויטרוני מסתובב במהירות בתוך הילה רחבה-כוכבית של גז ואבק (העניין CSM או כוכבי-שטח). אפילו עכשיו (מתפיסתנו) מתכות כבדות מתרוצצות החוצה במהירות של אלפי קילומטרים בשנייה - פוטנציאל לנטיעת זרעים של חומר אורגני בתוך המדיום הבין-כוכבי (ISM) של גלקסיה רחוקה של 27 מיליון שנות אור - אחת הנראית בקלות בקטנה מבין מכשירים בתוך קבוצת הכוכבים האביבית של אורסה מאוריס. רק כאשר האנרגיה בתוך החומר הזה תגיע ל- ISM, 1970G יסיים את מחזור הלידה והלידה הפוטנציאלית שלו כדי להיווצר בכוכבים וכוכבי לכת חדשים.
ייעודו של כוכב נקבע בעיקר על ידי המסה שלו. שורדים את הכוכבים המסיביים ביותר (גדולים כמו 150 שמשות) במשך 50,000 שנה, מתעבים מתוך ריכוזים עצומים של גז ואבק קר כדי לחיות בסופו של דבר חיים מהירים מאוד. אצל בני נוער, כוכבים כאלה נוהגים כענקים כחולים מבריקים המקרינים אור כמעט אולטרה סגול מצילום כדור הארץ אשר הטמפרטורה שלו עשויה להיות גבוהה פי חמישה מזו של השמש שלנו. בתוך כוכבים כאלה תנורים גרעיניים מצטברים במהירות ומפיצים כמויות אדירות של קרינה אינטנסיבית במיוחד. לחץ מקרינה זו מניע את תכריכי החוץ של הכוכב כלפי חוץ פעמים רבות אפילו כאשר גבעול מיילל של חלקיקים טעונים מאוד רותח מעל פניו והפך לכוכבי CSM. בגלל הלחץ המופעל על ידי הליבה המתרחבת במהירות, מנוע גרעיני כזה של כוכב כזה בסופו של דבר מורעב לדלק. ההתמוטטות שלאחר מכן מסומנת במופע אור מבריק - כזה שיכול להאפיל על גלקסיה שלמה. בעוצמה 12.1, סופרנובה מסוג II 1970G מעולם לא הפכה בהירה מספיק כדי להתגבר על מארחת העוצמה השמינית שלה. אולם במשך כ- 30,000 שנה לפני התפשטותה, 1970G הרתיחה כמויות גדולות של מימן והליום בצורת רוח סולרית חזקה. מאוחר יותר, אותה ההילה המופנית של החומר לקחה את התפרצותה של 1970G בהלם אותו לעירור רנטגן. וזאת התקופה של התפשטות גלי ההלם ששלטה בחתימת האנרגיה או ה"שטף "של 1970G במהלך 35 שנות ההתבוננות האחרונות.
על פי מסמך שכותרתו "גילוי פליטת רנטגן מסופרנובה 1970G עם צ'נדרה" מדווחים אימלר וקונץ כי "כפי שה- SN הוותיק ביותר שהתגלה בצילומי רנטגן, SN 1970G מאפשר לראשונה התבוננות ישירה במעבר מ SN לשלב שרידי הסופרנובה שלה (SNR). "
אף על פי שהדוח מצטט נתוני רנטגן ממגוון לווייני רנטגן, עיקר המידע מגיע מסדרה של חמישה מפגשים המשתמשים במצפה הרנטגן של צ'נדרה של נאס"א בתקופה 5-11 ביולי, 2004. במהלך אותם מפגשים נאספו כמעט 40 שעות של צילומי רנטגן רכים. הרזולוציה המרחבית המעולה של צ'נדרה והרגישות שנצפתה מהתבוננות לטווח הארוך אפשרו לאסטרונומים לפתור במלואם את קו האור הרנטגן של הסופרנובה מזה של אזור HII סמוך לגלקסיה - אזור בהיר מספיק באור גלוי כדי להיכלל בספרו החדש של JLE דרייר קטלוג כללי שנערך בסוף המאה ה -19 - NGC 5455.
תוצאות זה - וקומץ של תצפיות אחרות על זרימת סופרנובה באמצעות צ'נדרה של נאס"א ו- XMM-Newton של ESA - אישרו את אחת התיאוריות המובילות של גמדי האור הרנטגן לאחר הסופרנובה. מן העיתון: "ספקטרטי רנטגן באיכות גבוהה אישרו את תקפותם של דגמי האינטראקציה העגומית אשר חוזים מרכיב ספקטרלי קשה לפליטת הלם קדימה בתקופה המוקדמת (פחות ממאה יום) ורכיב תרמי רך לאחור פליטת הלם לאחר שהפגז המתרחב הפך להיות דק אופטי. "
במשך עשרות אלפי שנים לפני שיצא לסופרנובה, הכוכב שהפך ל- SN 1970G הרתח בשקט את החומר לחלל. זה יצר הילה רחבה במיוחד של מימן והליום בצורת CSM. כשזה הלך לסופרנובה, שטף מסיבי של חומר חם ירה לחלל כאשר המעטפת של SN 1970G התהפכה לאחר התמוטטות על גרעין המחומם העל שלה. במשך כמאה יום בערך, צפיפותו של עניין זה נותרה גבוהה ביותר וכאשר התנפץ ל- CSM - קרני רנטגן קשות שלטו בתפוקה של השטף החידאלי. צילומי הרנטגן הקשים הללו מכילים אנרגיה פי עשרה עד עשרים מאלו שיבואו אחריה.
מאוחר יותר ככל שהחומר האנרגטי ביותר הזה התפשט דיו בכדי להפוך לשקוף אופטי, תקופה חדשה מפוקחת - שטף רנטגן מ- CSM עצמו גרם לשיטפון הפוך של צילומי רנטגן "רכים" באנרגיה נמוכה יותר. תקופה זו צפויה להימשך עד ש- CSM יתרחב עד כדי איחוי עם Interstellar Matter (ISM). באותה עת ייווצר שריד הסופרנובה ואנרגיה תרמית בתוך ה- CSM תיינן את ה- ISM עצמו. מתוך זה יבוא הזוהר "הכחול-ירוק" האופייני, בשרידי סופרנובות כאלה כמו לולאת Cygnus כאשר הוא נראה דרך מכשירי חובבים צנועים ומסננים מתאימים.
האם SN 1970G התפתח לשריד סופרנובה?
רמז חשוב אחד לפתרון שאלה זו ניתן לראות בשיעור האובדן המוני של הסופרנובה לפני ההתפרצות. לדברי אימלר וקונץ: "שיעור האובדן המוני שנמדד עבור SN 1970G דומה לאלה המסקנים עבור SNE מסוג II אחר, שנע בדרך כלל בין 10-5 עד 10-4 המוני שמש בשנה. זה מעיד על כך שפליטת הרנטגן נובעת מ- CSM מחומם בזעזועים שהופקד על ידי האבור ולא ממערכת ISM מחוממת בהלם, אפילו בתקופה מאוחרת זו לאחר ההתפרצות. "
לדברי סטפן אימלר, "סופרנובות בדרך כלל מתפוגגות במהירות בעקבות התפוצצותן כאשר גל ההלם מגיע לגבולות החיצוניים של רוח הכוכבים, ההופכת דקה יותר ורזה יותר. עם זאת, כמה מאות שנים אחר כך, הזעזוע נתקל במדיום הבין-כוכבי, ומייצר פליטת רנטגן בשפע בגלל הצפיפות הגבוהה של ה- ISM. מדידות הצפיפות בחזית ההלם של שנת 1970G הראו כי הן אופייניות לרוחות כוכבים, שהם יותר מסדר גודל קטן יותר מצפיפות ה- ISM. "
בגלל הרמות הנמוכות של תפוקת הרנטגן, החוקרים הגיעו למסקנה כי 1970G טרם הגיע לשלב שארית הסופרנובה - אפילו בגיל 35 שנה לאחר הפיצוץ. בהתבסס על מחקרים הקשורים לשרידי סופרנובה כמו לולאת Cygnus אנו יודעים שברגע שייווצרו שרידים הם יכולים להימשך עשרות אלפי שנים, כאשר נתיכים מחוממים-על עם ה- ISM. מאוחר יותר, לאחר ש- ISM החמם בהלם התקרר סוף סוף, כוכבים וכוכבי לכת חדשים עשויים להיווצר מועשרים על ידי אטומים כבדים כמו פחמן, חמצן וחנקן יחד עם יסודות כבדים עוד יותר (כמו ברזל) שנוצרו ברגע הקצר של הסופרנובה בפועל. פיצוץ - חומר החיים.
ברור של- SN 1970G יש עוד הרבה דברים ללמד אותנו על החיים שלאחר המוות של כוכבים מאסיביים והצעדה שלהם לעבר מעמד שרידי סופרנובה תמשיך להיות במעקב קפדני גם לעתיד.
נכתב על ידי ג'ף ברבור
