מאת פסח בנסון • 3 בספטמבר 2025
ירושלים, 3 בספטמבר 2025 (TPS-IL) — צוות בינלאומי של מדענים בראשות חוקרים ישראלים ואמריקאים זיהה סוג חדש של סופרנובה המציע מבט חסר תקדים אל השכבות הפנימיות של כוכבים ענקיים וכיצד היקום יוצר את היסודות החיוניים לחיים.
הגילוי, שפורסם לאחרונה בכתב העת המדעי Nature, עשוי לעצב מחדש את הבנת המדע את האבולוציה של כוכבים ואת מקורות החומר.
כוכבים ענקיים מאמינים כי הם פועלים במבנה "בצל", עם יסודות קלים יותר כמו מימן והליום בשכבות החיצוניות ויסודות כבדים יותר, כולל ברזל, המרוכזים בליבה. עד כה, תצפיות על סופרנובות – מותן הדרמטי של כוכבים – חשפו בעיקר את השכבות החיצוניות, והותירו את האזורים העמוקים יותר מוסתרים ברובם. הפיצוץ שנחקר לאחרונה, ששמו SN2021yfj, חשף אותות חזקים של יסודות כבדים יותר, כולל סיליקון, גופרית וארגון, והציע הצצה נדירה לליבת הכוכב.
למרות שיותר מ-25,000 סופרנובות נחקרו, זו הפעם הראשונה שיסודות כבדים זוהו בדרך זו, מה שהופך את SN2021yfj לאירוע נדיר במיוחד ובעל ערך מדעי.
"בפעם הראשונה, ראינו כוכב שנחשף עד ליבתו", אמר ד"ר סטיב שולצה, חבר לשעבר בקבוצתו של פרופ' אבישי גל-ים במכון ויצמן וכיום חוקר באוניברסיטת נורת'ווסטרן, שהוביל את המחקר. "הממצאים מלמדים אותנו כיצד בנויים כוכבים ענקיים ומגלים שהם יכולים לאבד שכבות רבות של חומר ועדיין לייצר פיצוץ עוצמתי שניתן לצפות בו ולחקור אותו מכדור הארץ."
SN2021yfj, הממוקם כ-2.2 מיליארד שנות אור מכדור הארץ בערפילית היוצרת כוכבים, זוהה לראשונה בספטמבר 2021 באמצעות Zwicky Transient Facility (ZTF), טלסקופ שדה רחב ליד סן דייגו, קליפורניה. כדי לקבוע את ההרכב הכימי של הפיצוץ, מדענים ניתחו את ספקטרום האור שלו. ניסיונות מוקדמים סוכלו על ידי שמיים מעוננים וזמינות טלסקופים, אך קולגה מאוניברסיטת קליפורניה, ברקלי, סיפק בסופו של דבר את הנתונים הדרושים.
"במקום הליום, פחמן, חנקן וחמצן שנמצאים בדרך כלל בסופרנובות חשופות, ספקטרום ה-SN2021yfj היה רווי בסיליקון, גופרית וארגון", אמר שולצה.
תצפיות קודמות תיעדו כוכבים המשילים רק את שכבות המימן החיצוניות שלהם, וחושפים יסודות מעט כבדים יותר. SN2021yfj, לעומת זאת, איבד יותר מהקליפות החיצוניות שלו מכל כוכב שנצפה בעבר, מה שאיפשר לאסטרונומים לחקור שכבות עמוקות יותר מאי פעם.
"הכוכב איבד מוקדם את רוב החומר שהוא יצר לאורך חייו, כך שיכולנו לראות רק את החומר שנוצר בחודשים שקדמו לפיצוץ", הסביר שולצה.
ד"ר עופר ירון, מדען בכיר בקבוצתו של גל-ים, הוסיף: "חשיפת שכבה פנימית כזו מאתגרת תיאוריות קיימות לגבי איבוד מסה בכוכבים ענקיים ומצביעה על כך שמדובר בסופרנובה יוצאת דופן שהתרחשה במנגנון לא ידוע."
חוקרים מציעים שהכוכב למעשה קרע את עצמו לגזרים, כאשר ליבתו הקורסת עוררה תהליכי היתוך עוצמתיים שפלטו שכבות חיצוניות. הפיצוץ הבהיר באופן יוצא דופן שנצפה מכדור הארץ עשוי לנבוע מהתנגשויות בין שכבות שנפלטו בזמנים שונים.
"הגילוי הזה אינו רק על כוכב שמת בגלקסיה רחוקה", אמר גל-ים. "הוא מראה לנו היכן נוצרו היסודות שמרכיבים את עולמנו – כולל הסיליקון במחשבים, הגופרית באטמוספירה, ואפילו חלק מהאטומים בגופנו. לכל אטום סביבנו יש היסטוריה קוסמית, ו-SN2021yfj מעניק לנו הצצה נדירה למפעלים הכוכביים שיוצרים אותם.