בועת-העל N44: כשכוכבים מסיביים מפנים גז ומכינים קרקע לכוכבים חדשים

תמונת האבל שפרסמו נאס״א וסוכנות החלל האירופית ב-3 בספטמבר מציגה לא רק ערפילית מרהיבה, אלא גם תהליך קוסמי של הרס ובנייה מחדש. הערפילית LHA 120-N44, או בקיצור N44, נמצאת בענן המגלני הגדול — גלקסיית לוויין של שביל החלב — במרחק של כ-160 אלף שנות אור, בקבוצת הכוכבים דג החרב. 1

בלבה נראית בועת-על: חלל עצום, שרוחבו כ-210 שנות אור וגובהו כ-140 שנות אור, המוקף מעטפת צפופה של גז ואבק. זהו רמז לכך שכוכבים מסיביים לא רק נולדו באזור הזה, אלא גם עיצבו אותו מחדש.

איך נוצר החלל הענקי?

כוכבים מסיביים במרכז N44 פלטו רוחות כוכביות עזות, ולאחר שחלקם סיימו את חייהם בפיצוצי סופרנובה, האנרגיה המצטברת דחפה החוצה את הגז שממנו נולדו. החומר לא פשוט נעלם: הוא נסחף ונערם לאורך שולי החלל, ויצר מעטפת בהירה, צפופה ומאובקת. 1

מכאן השם בועת-על: לא בועה שנופחה בידי כוכב יחיד, אלא חלל בין-כוכבי גדול שעוצב בהשפעתם המשולבת של כמה כוכבים מסיביים ושל סופרנובות.

המעטפת עשויה להיות ערש לדור חדש

כאשר גז נדחס למעטפת, צפיפותו עולה, ולכן גדל הסיכוי שחלקים ממנו יקרסו תחת כוח הכבידה ויהפכו לכוכבים. ב-N44 אכן נראית יצירת כוכבים בחומר שנאסף סביב החלל המרכזי. 1

אסטרונומים זיהו הפרש גיל אפשרי של עד כחמישה מיליון שנים בין כוכבים בתוך בועת-העל לכוכבים בשפתה. התזמון מתיישב עם תרחיש שבו אוכלוסיית כוכבים מבוגרת במרכז פינתה את החלל ודחסה גז בקצהו, ואחריה החלה שם יצירת כוכבים חדשה. עם זאת, זהו חיזוק לתמונה של יצירת כוכבים מוּנעת — לא הוכחה שכל כוכב צעיר בשפה נוצר דווקא בדרך זו. 1

כמעט חצי מיליון כוכבים במפקד אחד

נתוני התמונה נאספו במסגרת תוכנית התצפית של האבל 14689, בהובלת דימיטריוס גולירמיס. הסקר קטלג כמעט 500 אלף כוכבים ב-N44 וסביבתה, ובהם כמעט 30 אלף כוכבי קדם-הסדרה הראשית — עצמים צעירים שעדיין לא החלו בהיתוך מימן להליום בליבותיהם. 1

המדגם הגדול מאפשר להשוות בתוך מערכת אחת מחוברת בין אוכלוסיות כוכבים בשלבי התפתחות שונים, ולבדוק את פרק הזמן שבין דחיסת גז קר לבין הופעתם של כוכבים צעירים.

N44F: בועה קטנה, מנגנון אחר

בחלק הימני העליון של תמונת האבל נראית N44F, בועה קטנה יותר שנופחה בידי רוח כוכבית של כוכב יחיד, חם ומסיבי. 1

הניגוד בינה לבין בועת-העל המרכזית מבהיר את ההבדל בקנה המידה: כוכב אחד מסוגל לפסל את סביבתו הקרובה, בעוד שהחלל המרכזי הגדול של N44 הוא תוצר של פעולה משותפת של צביר כוכבים ושל פיצוצי סופרנובה.

מעבדה קרובה לתנאים של גלקסיות צעירות

כל מתחם N44 משתרע על פני כ-1,000 שנות אור וכולל מימן זוהר, נתיבי אבק כהים, כוכבים מסיביים ואוכלוסיות כוכבים בגילים שונים. הוא מכיל גם אזורים חמים במיוחד שבהם קצב יצירת הכוכבים גבוה, ולכן מאפשר לעקוב אחר כמה שלבים באבולוציה של כוכבים באותה סביבה רחבה. 1

בענן המגלני הגדול יש פחות יסודות כבדים מהליום מאשר בשביל החלב — תכונה המכונה מתכתיות נמוכה. סביבה כזו דומה במובנים מסוימים לתנאים בגלקסיות צעירות ביקום המוקדם, ולכן N44 היא אתר קרוב יחסית לבחינת האופן שבו יצירת כוכבים וההשפעה של כוכבים מסיביים פועלות בתנאים כאלה. 1

המסר העיקרי של התמונה מחזורי: כוכבים מסיביים יכולים לסיים פרק אחד בחיי הערפילית כאשר הם מפנים גז, ובאותו זמן גם ליצור מעטפות צפופות שעשויות להניע את הפרק הבא — לידתם של כוכבים חדשים.