כלב מנצנץ בשמיים

כל מי שבמביט בשמים בשעות הערב בחודשי החורף הקרים, אינו יכול שלא להבחין בכוכב הבהיר והמנצנץ בגונו הלבן, כאשר לעתים קרניו משתברות באטמוספירה ואז אורו מתחלף בשלל גוני הקשת. זהו כוכב השֶבֶת הבהיר ביותר – סיריוס, או בשמו העברי – אברק. מקור שמו המדעי נעוץ כפי הנראה במילה היוונית זאיר, שפירושה להאיר, או משיבוש שמו של האל המצרי אוסיריס. כוכב זה מופיע בשעות הערב והלילה המוקדמות מעל האופק הדרומי, ואי אפשר לטעות בו בזכות זוהרו הגדול, כאשר רק כוכב הלכת צדק, הנמצא ברום השמים, צפונית לו, הבוהק בגונו הצהבהב־לבן, עולה עליו בבהירותו.

כאמור, סיריוס בולט בגונו הלבן, וכאשר הוא נמצא נמוך מעל האופק, נשבר אורו העז באטמוספירה והוא מנצנץ בכל צבעי הקשת; תופעה זו ייחודית לסיריוס בגלל אורו הלבן העז.  תופעה זו שכיחה בלילות שבהם האוויר אינו יציב ותנועות האוויר גורמות לשבירת האור ולנצנוץ בכל צבעי הקשת.

סיריוס, כוכב השבת הבהיר ביותר בשמים, היה חשוב מאוד לקדמונים, בעיקר בתרבות המצרית, שם בישרה זריחתו ההֶליקָלית עם השמש – בשלהי חודש יולי – את גאות הנילוס המתקרבת (כוכבי השֶבת משנים את השעה שבה הם זורחים בשל תנועת כדור הארץ סביב השמש. כאשר גרם השמים זורח באותה שעה עם השמש, נקראת התופעה זריחה הליקלית). לכן, נקרא הכוכב "כוכב הכלב", כיוון שהופעתו, שהתריעה על גיאות הנילוס הקרבה, דמתה לנביחת הכלב המתריע על סכנה. סיריוס הוא הכוכב הראשי בקבוצת הכוכבים הקרויה "הכלב הגדול", שעם קבוצת הכוכבים "הכלב הקטן" מסמלת את שני הכלבים הרצים אחרי אדונם – אוריון הצייד.

סיריוס הוא אחד הכוכבים הקרובים ביותר לכדור הארץ – הוא נמצא במרחק של 8.6 שנות אור מאיתנו. מרחק זה  מעמיד אותו במקום החמישי במרחקו מאיתנו. סיריוס הוא כוכב שצבע פניו לבן, מסתו גדולה פי 2.5 לערך ממסת השמש, קוטרו גדול פי 1.6 מקוטר השמש ועוצמת אורו (במקור) גדולה פי 21 ממנה. בשל קרבתו היתרה לכדור הארץ, תנועתו של סיריוס על כיפת השמים ביחס ליתר כוכבי השבת ניכרת. מאז נצפה על ידי המצרים הקדמונים לפני כ־5,000 שנים, נע סיריוס כארבע  מעלות בכיוון דרום־מערב על כיפת השמים. תנועה זו הביאה לאחד הגילויים החשובים בתחום האסטרונומיה; בשנת 1834 נמדדה תנועתו על כיפת השמים ביסודיות על ידי המתמטיקאי בֶּסֶל (Bessel), שהבחין שתנועתו של סיריוס מופרעת באופן מחזורי על ידי גוף נסתר הסובב סביבו.

איור: יגאל פת אל

המלווה הזעיר

והנה, בשנת 1862 התגלה אותו מלווה קטן, שעצמת אורו קטנה פי 10,000 מזו של סיריוס אך מסתו (שערכה כמסת שמש אחת) כמעט זהה למסתו של סיריוס ולשניהם גוון דומה, מה שהביא למסקנה שטמפרטורת פני השטח שלהם דומה. חישוב מהיר הראה שכדי להסביר את ההבדל בעוצמות האור של שני הגופים, יש צורך להניח שהוא נובע מהיחס בין שטח הפנים שלהם, ומכאן, שקוטרו של המלווה קטן פי 100 מקוטרו של סיריוס. מכך נבע שנפחו  קטן פי מיליון! מכאן הגיעה המסקנה המדהימה, שצפיפותו גדולה פי מאות אלפים מזה של סיריוס, ובמילים אחרות – מדובר בגוף שצפיפותו כרבע טון לס"מ מעוקב!

למלווה הזעיר של סיריוס ניתן השם סיריוס־B, והוא  נמצא במרחק ממוצע של 24 יחידות אסטרונומיות מסיריוס (יחידה אסטרונומית אחת היא המרחק הממוצע שבין השמש לכדור הארץ). שניהם – סיריוס וסיריוס־B, נעים סביב מרכז כובד משותף והם משלימים הקפה סביב אותו מרכז כובד אחת ל־49 שנים לערך. בגלל היחס הגדול בין עוצמות התאורה של שני הכוכבים, קשה מאוד להפריד ביניהם בטלסקופים קטנים, ויש להמתין עד שהמרחק בין שני הכוכבים הנעים במסלולים אליפטיים, יהיה מרבי.

סיריוס־B נמנה עם סוג כוכבים הקרוי ננסים לבנים. אלו הם כוכבים שמסתם דומה פחות או יותר למסת השמש, והם מצויים בסוף חייהם לאחר שכילו את מלאי הדלק הגרעיני בליבתם. בשל צפיפותם הגבוהה מאוד (המגיעה לכמה מאות ק"ג לסנטימטר מעוקב) הם מתקררים לאט ולאחר מיליארדי שנים יכבו כליל ויהפכו לננסים אפלים. גורל זה ממתין לכוכבים ה"קלים", בהם השמש, שמסת חייהם התחילית היא עד חמש מסות שמש. אך אל דאגה – השמש עצמה תגיע למצב זה בעוד כמה מיליארדי שנים, לאחר שתקדים ותתנפח ותהפוך לענק אדום. ננסים לבנים אינם קורסים, למרות שהפסיקו את הבעירה הגרעינית בליבתם, הודות ללחץ שמפעילים האלקטרונים המצויים בהם בצפיפות כה גבוהה. לחץ זה, הנובע מתכונה קוונטית של האלקטרונים המצויים בצפיפות גבוהה, יכול למנוע מננס לבן שמסתו עד 1.5 מסות שמש מלהמשיך לקרוס. נקודה מעניינית היא שכאשר סיריוס־B היה בעבר הרחוק בשלב הענק האדום של חייו, עצמת אורו הייתה גבוהה פי כמות מאות מעצמת אורו של סיריוס עצמו, והוא זהר בשמי הלילה בעצמת אור הדומה לזה של ירח ברבע הראשון!

סיריוס נראֶה בשמים בחודשי החורף, כאשר כל קבוצת הכלב הגדול ממוקמת באזור עשיר על רקע שביל החלב. סריקה של האזור בלילה חשוך במשקפת שדה או בטלסקופ קטן, תגלה שמים עשירים בכוכבים, ובהם צבירי כוכבים בהירים – שהבולט בהם הוא הצביר M41 , שנמצא בשליש המרחק בין סיריוס לכוכבים המציינים את רגליו של הכלב (ראו מפה מצורפת).