יד קוסמית מרחפת בחלל

היקום שוב מפתיע אותנו עם תופעות מסתוריות מדהימות.

בואו נלך רגע לאחור ל-1895.
וילהלם רנטגן הגיע לתגלית פורצת דרך: קרני רנטגן. הוא ביצע ניסוי שאפשר להראות את העצמות בתוך כף ידה של אשתו. בצירוף מקרים מעניין, טלסקופי הרנטגן של נאס"א מטילים אור על "העצמות" של כף יד עצומה שמרחפת לה בחלל.

כף יד בחלל?

לפני כ-1500 שנה, במרחק של כ 16,000 שנות אור מאיתנו, כוכב מאסיבי בגלקסיית שביל החלב שלנו הפסיק את פעימות הלב הגרעיניות שלו.
התוצאה?
קריסה כבידתית לכוכב נייטרונים – עצם כה צפוף וקומפקטי שהוא מאתגר את ההבנה היומיומית שלנו של מהו בעצם חומר. קצת יותר צפוף ודחוס, והוא היה יכול כבר לעלות דרגה לחור שחור…

מה קורה כאשר כוכב נייטרונים כזה מתחיל להסתובב במהירויות פסיכיות? הוא משיג את התואר פולסר.
פולסרים אלה, צעירים ואנרגטיים, יכולים להגיע לסיבוב של מאות פעמים בשניה(!!)
הם יוצרים סביבם שדה מגנטי חזק, וסילונים של חלקיקים ואנטי חלקיקים, תוך יצירת מופע הידוע בשם "ערפילית רוח פולסר".

בשלב בהזה נכנסת לתמונה הכוכבת של הפוסט: MSH 15-52, ערפילית עם דמיון מדהים לכף יד, עם אצבעות שמשתרעות להן ברחבי הקוסמוס, לקוטר של כ 50 שנות אור.

איך בכלל אנחנו תופסים פלא כזה? תודות לטלסקופי צ'נדרה ו-IXPE של נאס"א.
הנתונים שטלסקופים אלה אוספים מספרים לנו סיפור על איך הפולסר, האמן של היצירה הגלקטית הזו, נושף חיים בחלל סביבו עם רוחות עתירות חלקיקים.

צ'נדרה לכד לראשונה את ערפילית היד לראשונה ב-2001, והניחה את היסודות לגילויים שהגיעו אחרי.
עכשיו, IXPE של נאס"א הקדיש עצמו ליד הקוסמית במרתון צילומים בן 17 ימים, כשחשף מפה של השדה המגנטי של הערפילית.

למה זה משנה? כי קווים מגנטיים אלה מכוונים את החלקיקים הטעונים, תוך עיצוב הערפילית בדומה לעצמות שמעצבות יד.

אבל איך אנחנו רואים שדות מגנטיים אלה?
באמצעות משהו שנקרא קיטוב קרני רנטגן, טכניקה שחושפת את הכיוון של שדות חשמליים בתוך קרני הרנטגן עצמן. התבניות ב-MSH 15-52 מראות דרגת קיטוב מדהימה, רמז שהשדות המגנטיים שם יחסיח מאוד מסודרים.

בואו נתמקד במאפיין מסוים – סילון קרני הרנטגן הבוהק הזורם לכיוון "פרק כף היד" של הערפילית. נתוני IXPE מספרים על מעבר מכאוס לסדר, ככל שהסילון מתרחק מהפולסר. משדות מגנטיים מסובכים לשלווים, מה שמאפשר לנו לראות את זרימת הכוחות בתוך הערפילית.

תצפיות אלה מפענחות את ההיסטוריה של הערפילית, חושפות איך פולסרים יכולים להיות מן "מאיצי חלקיקים קוסמיים", המאיצים חלקיקים לאנרגיות בלתי נתפסות.

והנה עוד מחשבה: מה אם זה לא ייחודי ל-MSH 15-52?
IXPE זיהה מאפיינים מגנטיים דומים בערפיליות אחרות, מה שמרמז שייתכן שליקום שלנו יש יותר במשותף משחשבנו אי פעם.

מקור – NASA/JPL-Caltech/DECaPS, Chandra X-Ray Observatory