מחקר חדש שפורסם ב-2026 מציב סימן שאלה מעל אחת ההנחות שעליהן הסתמכו אסטרונומים במשך יותר מ-50 שנה. חוקרים מאוניברסיטת מיזורי ניתחו נתונים שאסף טלסקופ החלל גאיה של סוכנות החלל האירופית על כמעט שני מיליארד כוכבים, ומצאו כי היחס בין מספר הכוכבים הגדולים למספר הכוכבים הקטנים אינו בהכרח קבוע. לפי הממצאים, הסביבה שבה נוצרים הכוכבים עשויה להשפיע על גודלם – דבר שיכול לשנות את ההערכות לגבי כמות ומסת הכוכבים בגלקסיות רחוקות.
5+כוכבים נוצרים בתוך עננים עצומים של גז ואבק בחלל. עם הזמן, החומר מתרכז ומתכווץ בהשפעת כוח הכבידה, ובתהליך הזה נוצרים כוכבים בגדלים שונים: חלקם קטנים יחסית, אחרים דומים לשמש וישנם גם כוכבים שמסתם גדולה פי כמה וכמה ממסת השמש.
אלא שכאשר אסטרונומים מתבוננים בגלקסיה רחוקה, הם אינם יכולים לראות ולספור כל אחד מהכוכבים שבתוכה. הכוכבים הגדולים והבהירים נראים בקלות רבה יותר, בעוד שכוכבים קטנים וחלשים עלולים להיעלם מהתצפית. לכן, במשך עשרות שנים השתמשו החוקרים בנוסחה שמאפשרת להם להעריך כמה כוכבים קטנים קיימים על סמך מספר הכוכבים הגדולים שהם מצליחים לראות.
5+הכלי הזה מכונה פונקציית המסה ההתחלתית, או IMF. אחד המדענים שסייעו בפיתוחה היה האסטרופיזיקאי אדווין סלפטר. הרעיון הבסיסי פשוט: אם יודעים מהו היחס הצפוי בין כוכבים גדולים לקטנים בזמן היווצרותם, אפשר להסתכל על הכוכבים הבהירים בגלקסיה רחוקה ולהעריך באמצעותם כמה כוכבים קטנים יותר מסתתרים בה. לפי ההנחה המקובלת שבה השתמשו החוקרים, היחס הזה אמור להיות דומה במקומות שונים.
לדוגמה, על כל כוכב שמסתו גדולה פי 20 ממסת השמש, החישובים המקובלים העריכו שנוצרים בערך 500 כוכבים שמסתם דומה לזו של השמש או קטנה ממנה. באמצעות היחס הזה יכלו האסטרונומים לקחת את האור שהם רואים מגלקסיה ולהעריך את מסת כלל הכוכבים שבתוכה. אלא שהמחקר החדש מעלה אפשרות שהיחס הזה אינו קבוע כפי שסברו.
5+חוקרים מאוניברסיטת מיזורי ניתחו מידע מדויק שנאסף במשימת גאיה של סוכנות החלל האירופית. גאיה מיפתה כמעט שני מיליארד כוכבים ומספקת לחוקרים מידע מפורט שמאפשר לבחון אוכלוסיות כוכבים באזורים שונים של שביל החלב. כאשר החוקרים השוו בין אזורים שונים, הם גילו שהיחס בין כוכבים בעלי מסה גבוהה לבין כוכבים בעלי מסה נמוכה משתנה בהתאם לסביבה. כלומר, אזורים שונים בחלל אינם בהכרח מייצרים את אותו שילוב של כוכבים גדולים וקטנים. לפי המחקר, תנאים מקומיים כמו צפיפות הגז וההרכב הכימי של הסביבה עשויים להיות קשורים להבדלים האלה.
אם היחס בין כוכבים גדולים לקטנים אכן משתנה, המשמעות היא שחלק מהחישובים שבהם משתמשים אסטרונומים כדי להעריך את מסתן של גלקסיות עשויים להזדקק לעדכון. נניח שאסטרונומים רואים מספר מסוים של כוכבים גדולים בגלקסיה רחוקה. אם הם מניחים שלצד כל אחד מהם קיימים מאות כוכבים קטנים, הם יכולים לחשב כמה חומר נמצא בסך הכול בגלקסיה.
5+אבל אם בפועל נוצרו שם פחות כוכבים קטנים מהמספר שהנוסחה מניחה, המסה שחושבה עבור אותה גלקסיה עלולה להיות גבוהה מהמסה האמיתית שלה. זו נקודה חשובה במיוחד בעקבות תגליות של טלסקופ החלל ג'יימס וב.
מאז שהחל לפעול, טלסקופ ג'יימס וב זיהה גלקסיות רחוקות שנראו גדולות ומסיביות באופן שהפתיע אסטרונומים. אחת השאלות שהתעוררו הייתה כיצד גלקסיות כאלה הצליחו לצבור כמות כה גדולה של כוכבים בשלב מוקדם כל כך בהתפתחות היקום. המחקר החדש מציע אפשרות שעשויה להסביר לפחות חלק מהבעיה: ייתכן שמסתן של חלק מהגלקסיות הוערכה כגבוהה מדי מלכתחילה.
5+אם היחס בין כוכבים גדולים לקטנים באותן גלקסיות היה שונה מזה שבו משתמשות הנוסחאות המקובלות, ייתכן שהן מכילות פחות מסת כוכבים מכפי שהעריכו החוקרים. במקרה כזה, חלק מהגלקסיות שנראו "גדולות מדי" עשויות להיות פחות חריגות מכפי שנדמה.
המחקר אינו מספק עדיין תשובה מלאה לשאלה מדוע הסביבה משפיעה על סוגי הכוכבים שנוצרים בה. החוקרים ממשיכים לבדוק כיצד גורמים כמו טמפרטורה, שדות מגנטיים ותנועות של גז בתוך העננים שבהם נוצרים כוכבים משפיעים על התהליך. כמו כן, יהיה צורך לבדוק האם ההבדלים שהתגלו בשביל החלב מופיעים באופן דומה גם בגלקסיות אחרות.
המשמעות של הממצאים אינה שאסטרונומים טעו במשך עשרות שנים בכל מה שידעו על היווצרות כוכבים. במקום זאת, המחקר מצביע על כך שייתכן שהנוסחה ששימשה אותם אינה כלל אחיד שמתאים לכל מקום, אלא תלויה בתנאים שבהם הכוכבים נוצרים.
אם הממצאים יאומתו במחקרים נוספים, הם עשויים להשפיע על אחד הכלים הבסיסיים שבאמצעותם אסטרונומים מעריכים כמה כוכבים נמצאים בגלקסיות ומהי מסתן – ובכך לשנות גם את האופן שבו מפרשים חלק מהתגליות המפתיעות ביותר של השנים האחרונות.
