כוכב דמוי שמש נחשד שבלע כוכב לכת

קבוצת אסטרונומים מארה"ב ומצ'ילה מדווחת כי כוכב דמוי שמש בשם TOI-5882, במרחק של כ-1,300 שנות אור מכדור הארץ, נושא חתימה כימית חריגה שעשויה להעיד על אירוע אלים במיוחד: בליעה של אחד מכוכבי הלכת שלו. בלב הממצא עומדת כמות גבוהה מהרגיל של ליתיום — יסוד שנפוץ יותר בחומר פלנטרי מאשר בשכבות החיצוניות של כוכבים מהסוג הזה.

היסוד שהפך לרמז המרכזי

את המחקר הובילה ברוק קוטן, דוקטורנטית לאסטרונומיה באוניברסיטת מישיגן, שפרסמה עם עמיתיה מאמר בכתב העת The Astrophysical Journal. לדבריה, ליתיום הוא מעין "טביעת אצבע" שיכולה להסגיר אירוע של בליעת כוכב לכת. "אתה מה שאתה אוכל", אמרה. לדבריה, בחומר שמרכיב כוכבי לכת יש הרבה יותר ליתיום מאשר בכוכבים, ולכן אם כוכב בולע כוכב לכת, ריכוז הליתיום באטמוספרה שלו עשוי לזנק.

במונחים אסטרונומיים, תהליך כזה נקרא "בליעה" או engulfment. זהו אירוע קצר מאוד בקנה מידה קוסמי — לעיתים ימים או שבועות בלבד — ולכן כמעט בלתי אפשרי לצפות בו בזמן אמת. במקום זאת, החוקרים מנסים לאתר את העקבות הכימיים שהוא משאיר אחריו, זמן רב אחרי שכוכב הלכת עצמו כבר נעלם.

למה דווקא TOI-5882 משך תשומת לב

לפי החוקרים, TOI-5882 אינו כוכב שהתנפח עדיין במידה שמסבירה לבדה בליעה של כוכב לכת קרוב. בדרך כלל, תרחישים כאלה מתקשרים לשלב מאוחר בחיי כוכב, כשהוא מתרחב לענק אדום ובולע גופים במסלוליו הפנימיים. השמש שלנו, למשל, צפויה להגיע לשלב כזה בעוד כחמישה מיליארד שנים, ובמהלכו לבלוע את כוכב חמה, נוגה ואולי גם את כדור הארץ.

אלא שבמקרה של TOI-5882, ההסבר ככל הנראה מורכב יותר. סביב הכוכב מקיף גם ננס חום — גוף גזי שמסתו גדולה פי יותר מ-20 ממסת צדק, אך אינה מספיקה כדי להצית היתוך גרעיני ולהפוך אותו לכוכב מן המניין. החוקרים סבורים שנוכחותו של הננס החום עשויה הייתה להפר את יציבות מסלולו של כוכב לכת נוסף במערכת, ולשלוח אותו לצלילה קטלנית אל תוך הכוכב.

השוואה ל-62 כוכבים דומים

כדי לוודא שלא מדובר פשוט בכוכב עם הרכב כימי חריג מלכתחילה, הצוות השתמש בספקטרוסקופיה — ניתוח האור שמגיע מהכוכב כדי לפענח את הרכבו הכימי — ולאחר מכן השווה את TOI-5882 לקבוצת ביקורת של 62 כוכבים דומים בגיל, במסה ובטמפרטורה.

מלינדה סוארס-פורטדו, אחת ממחברות המחקר מאוניברסיטת ויסקונסין, אמרה כי התוצאה נשארה יציבה בכל שיטות הבדיקה. לדבריה, לא מדובר במקרה גבולי או בממצא שתלוי באופן שבו מנתחים את הנתונים: "לא משנה איך חותכים את זה, TOI-5882 מועשר בליתיום ברמה שמציבה אותו לפחות באחוזון ה-97".

על סמך כמות הליתיום שנמדדה, החוקרים מעריכים שהגוף שנבלע היה ככל הנראה כוכב לכת שמסתו נעה בין כמה מסות ארץ לבין מסתו של נפטון. סת' ג'ייקובסון, מחבר בכיר נוסף ופרופסור באוניברסיטת מישיגן סטייט, הסביר זאת בדימוי פשוט: לדבריו, אטומי הליתיום שנכנסים לכוכב בעקבות בליעת כוכב לכת דומים לאוהדי ספורט שמגיעים לאצטדיון — ייתכן שכבר יש כמה בפנים, אבל מהר מאוד הם הופכים לרוב ברור.

לא כל ליתיום מספר את אותו סיפור

לצד הממצא הדרמטי, החוקרים מדגישים שגם כאן נשאר מקום לזהירות. כמה כוכבים נוספים בקבוצת ההשוואה הראו גם הם רמות ליתיום גבוהות מהצפוי, מבלי שניתן לקשור זאת מיד לבליעת כוכב לכת. המשמעות היא שייתכן שקיימים מנגנונים נוספים שמעשירים כוכבים בליתיום, ושגם אותם צריך להבין טוב יותר.

עם זאת, TOI-5882 נחשב בעיני הצוות למועמד בולט במיוחד, בין השאר מפני שהוא שייך לסוג נדיר יחסית של כוכבים שבהם הראיות הכימיות לאירוע כזה עשויות להישמר לאורך זמן ולא להיטשטש במהירות. זו גם הסיבה שהמערכת כולה מעניינת במיוחד את החוקרים: היא מאפשרת לבחון לא רק אם כוכב אכן בלע כוכב לכת, אלא גם באילו תנאים אפשר לזהות את האירוע בדיעבד.

המחקר פורסם ב-The Astrophysical Journal, והחוקרים מציינים כי השלב הבא יהיה לבדוק לעומק את תפקידו האפשרי של הננס החום בעיצוב הדינמיקה של המערכת. אם ההשערה תאושר, TOI-5882 עשוי להפוך לאחת הדוגמאות הבולטות ביותר למערכת שבה בן לוויה מסיבי דחף כוכב לכת אל תוך הכוכב המרכזי שלו.