מאת פסח בנסון • 19 באוקטובר 2025
ירושלים, 19 באוקטובר 2025 (TPS-IL) — מחקר בינלאומי פורץ דרך בהובלה ישראלית חשף כי רוב הכוכבים המסיביים ביקום המוקדם נולדו כמערכות בינאריות, ובכך שפך אור חדש על מקורות הקוסמוס והתהליכים שעיצבו אותו. המחקר, שהוכרז על ידי אוניברסיטת תל אביב, מציע כי בדומה למקביליהם בגלקסיית שביל החלב כיום, כוכבים מסיביים נוצרו לעיתים קרובות בזוגות, מה שהשפיע באופן יסודי על אבולוציית הגלקסיות, היווצרות חורים שחורים, והתפלגות היסודות החיוניים לחיים.
המחקר, בהובלת ד"ר תומר שנער מהחוג לפיזיקה ואסטרונומיה באוניברסיטת תל אביב, יחד עם ד"ר הוגס סאנה מאוניברסיטת קתולית לוון בבלגיה וד"ר יוליה בודנשטיינר מאוניברסיטת אמסטרדם בהולנד, פורסם בכתב העת המדעי Nature Astronomy.
"כוכבים מסיביים, אלו בעלי מסה של לפחות פי עשרה מזו של השמש, אחראים למגוון תופעות קוסמיות," הסביר שנער. "כוכב מסיבי יחיד יכול לפלוט יותר אנרגיה ממיליון כוכבים דמויי שמש. הם מעצבים את המבנה והתכונות של הגלקסיות המארחות אותם, מייצרים את רוב היסודות הכבדים ביקום, ומסיימים את חייהם בפיצוצי סופרנובה עוצמתיים, המשאירים אחריהם כוכבי נייטרונים וחורים שחורים."
בשביל החלב, אסטרונומים יודעים מזה זמן רב שרוב הכוכבים המסיביים נולדים ב"מערכות בינאריות", זוגות קרובים עד כדי כך שהם מחליפים חומר ולעיתים מתמזגים. אינטראקציות אלו משנות באופן דרסטי את התפתחות הכוכבים ואת גורלם הסופי. עד כה, נותר לא ברור אם דפוס הבינאריות הזה חל גם על הכוכבים המסיביים הראשונים שנוצרו ביקום המוקדם.
צפייה בכוכבים עתיקים אלו ישירות קשה, מכיוון שהגלקסיות המוקדמות ביותר נמצאות במרחק של מיליארדי שנות אור. כדי להתגבר על אתגר זה, ד"ר שנער וצוותו תכננו סקר תצפיתי שמטרתו כוכבים מסיביים בגלקסיה סמוכה בעלת תנאים דומים ליקום המוקדם. "כחלק מהסקר Binarity at LOw Metallicity (BLOeM), ביצענו קמפיין תצפיות בן שנתיים באמצעות ה-VLT בצ'ילה, במהלכו השגנו ספקטרה של כ-1,000 כוכבים מסיביים בענן מגלן הקטן – גלקסיה שכנה בעלת תכולת מתכות נמוכה, הדומה להרכב היקום הצעיר," אמר ד"ר שנער.
על ידי ניתוח הספקטרה של הכוכבים, החוקרים זיהו תנועות מחזוריות החושפות נוכחות של בני לוויה כוכביים.
"מניתוח מפורט של 150 מהכוכבים המסיביים ביותר, מצאנו שלפחות 70% מהם חלק ממערכות בינאריות קרובות," ציין ד"ר שנער. "זוהי העדות הישירה והמשכנעת הראשונה לכך שכוכבים מסיביים התקיימו באופן נפוץ בזוגות בינאריים גם בתנאי היקום המוקדם, אולי אף בתדירות גבוהה יותר מאשר כיום."
ההשלכות מרחיקות לכת. אינטראקציות בינאריות משפיעות על אופן פיצוץ כוכבים כסופרנובות, על היווצרות חורים שחורים וכוכבי נייטרונים, ועל האופן שבו גלקסיות מועשרות ביסודות הכבדים החיוניים לכוכבים ולחיים. "ממצא זה משנה באופן יסודי את תפיסתנו לגבי האופן שבו הכוכבים המסיביים הראשונים התפתחו וכיצד הם עיצבו את היקום שאנו רואים היום," אמר ד"ר שנער. "הוא מראה שגם בתקופות הקדומות ביותר, כוכבים לא היו מבודדים – הם יצרו אינטראקציות, התמזגו, והשאירו חותם מתמשך על הקוסמוס."
על ידי חשיפת השכיחות של מערכות בינאריות מסיביות ביקום המוקדם, המחקר מסייע למדענים להבין טוב יותר את התהליכים שהובילו בסופו של דבר לגלקסיות, כוכבים, כוכבי לכת וחיים שאנו צופים בהם כיום.