ידענים: היקום | ראשית היקום

מאת 22 בספטמבר 2015 4 תגובות

חוקרים מציעים דרך חדשה למדידת מרחקים בחלל העמוק באמצעות איתור התפרצויות אנרגיה מסתוריות. שיטה זו תשמש במקום (או אולי במקביל) לשיטה הנוכחית של מדידת ההסטה לאדום של גלקסיות רחוקות

חוקרי אוניברסיטת קולומביה הבריטית מציעים שיטה חדשה לחשב מרחקים ביקום תוך שימוש בהתפרצויות אנרגיה מסתוריות. איור: Credit: Kris Sigurdson

חוקרי אוניברסיטת קולומביה הבריטית מציעים שיטה חדשה לחשב מרחקים ביקום תוך שימוש בהתפרצויות אנרגיה מסתוריות. איור: Credit: Kris Sigurdson

אם רק חישוב מרחקים בחלל בין כדור הארץ לגלקסיות בחלל העמוק היתה קלה כמו מדידה בסרגל. כעת חוקרי אוניברסיטת קולומביה הבריטית מציעים דרך חדשה לחישוב מרחקים ביקום תוך שימוש בהתפרצויות אנרגיה מסתוריות המכונים – התפרצויות רדי מהירות. לטענתם השיטה תאפשר לחוקרים לאתר גלקסיות רחוקות בתלת ממד ולמפות את היקום.

כדי למדוד את המרחק לעצמים מרוחקים ולמפות את החלל, משתמשים המדענים לרוב בהסטה לאדום, טכניקה המבוססת על ההבנה שהיקום שלנו מתפשט. ככל שהעצם מרוחק יותר מכדור הארץ, כך הוא נע מהר יותר. המחקר החדש מציע למדענים דרך חדשה למפות כיצד החומר מפוזר ביקום.

בשיטה החדשה משתמשים המדענים בנתונים מהתפרצויות רדיו בדומה לדרך שבה מנתחים את המיקום על כדור הארץ באמצעות אותות חותם הזמן מלווייני ה-GPS. ואולם, מערכת מיקום יקומית זו משמשת גם כדי לאתר בחזרה מהיכן הגיעו אותות הרדיו.

"העלינו את הרעיון להשתמש בתופעה זו שהתגלתה רק לאחרונה כדי לחקור עצמים קוסמולוגים ביקום" אומר קיושי מאסורי, עמית פוסט דוקטורט באוניברסיטת קולומביה הבריטית וחבר המכון הקנדי למחקר מתקדם. "אנו מאמינים כי נוכל להשתמש בהבזקים הללו כדי לבנות תמונה שתראה לנו כיצד מפוזרות הגלקסיות בחלל."

כמה תופעות אסטרופיזיות לא ידועות גורמים להתפרצויות אנרגיה אלה שנראים לנו כהבזקים קצרים בתחום קרינת הרדיו. למרות שרק עשר התפרצויות רדיו מהירות כאלה תועדו, המדענים מאמינים כי אלפים מהם מתרחשים בכל יום.

כאשר התפרצויות רדיו מהירות אלה נעות לעבר כדור הארץ הן מתפשטות ומגיעות בהפרשי זמן גדולים בהתאם לאורך הגל שלהם. החוקרים מציעים להשתמש בשיהויים בין זמני ההגעה של התדירויות השונות כדי למפות את היקום. מידת הפיזור באות המגיע לכדור הארץ יתן למדענים תחושה כמה אלקטרונים, ולפיכך גם כמה חומר לרבות כוכבים גז וחומר אפל נמצאים בין כדור הארץ ובין מקור ההתפרצות.

טלסקופ הרדיו הקנדי CHIME CHIME (Canadian Hydrogen Intensity Mapping Experiment) עשוי לספק את הנתונים הסדירים הראשונים מהתפרצויות רדיו מהירות אלה.

הטלסקופ שנבנה בשיתוף פעולה בין שלוש אוניברסיטאות – אוניברסיטת קולומביה הבריטית, מקגיל ואוניברסיטת טורונטו מוקם בימים אלה במתחם מצפה הרדיו דומיניון לתצפיות אסטרופיזיות בפנטיקטון, קנדה.

ל-CHIME יש פוטנציאל לראות עשרות עד מאות אירועים כאלה ביום וכך נוכל לבנות קטלוג של האירועים" אומר פרופ' כריס סיגורדסון מהמחלקה לפיזיקה ואסטרונומיה באוניברסיטת קולומביה הבריטית המשתתף בפרויקט CHIME. "אם מקורם של הגלים הללו קוסמולוגי (קרי ביקום המרוחק ולא למשל בגלקסיה שלנו, א.ב.) נוכל להשתמש בנתונים כדי לבנות קטלוג של גלקסיות.

לדברי החוקרים, השיטה יכולה להיות כלי יעיל לבניית מפה תלת ממדית של היקום. הכלי גם יכול לשמש למיפוי פיזור החומר ביקום ולהעמיק את הבנתנו על התפתחותו.

להודעה של החוקרים

למאמר המדעי

עוד בנושא באתר הידען:

4 תגובות ל “האם התגלתה שיטה חדשה למדידת מרחקים ביקום בלתי תלויה בהסטה לאדום?”

  1. אריה סתר

    אבי – הסברת נכון שתדרים שונים משתהים באופן שונה במעבר בתווך כזה או אחר. לתמיהתך איך יודעים מה התדר המקורי, התשובה היא שהתפרצויות הרדיו אינן בתדר אחד אלא בפס תדרים רחב ומודדים הרבה תדרים של אותה התפרצות.

  2. אבי כהן

    לורם, אני לא הבנתי איך השיטה עובדת, אבל ידוע לי שקרינה אלקטרומגנטית מואטת ברגע שהיא עוברת בתווך חומר מסויים, לדוגמא במים.
    לדוגמא היתה כאן כתבה לא ממזמן על ניסוי שבוא האטו קרן אור עד לעצירה.
    לכן, אני מניח שככל שהגל האלקטרומגנטי איטי יותר, כך הוא נתקל ביותר חומר בדרך. משם אני מניח שאם הגל מאט, אז הוא משנה את התדירות שלו, וככל שהתדירות שלו נמוכה יותר, אז הוא עבר יותר חומר…
    השאלה איך הם יודעים מה היתה התדירות הראשונית?

  3. לורם איפסום

    האם נרמז כאן שגלי קרינה אלקטרומגנטית בתדרים שונים נעים במהירויות שונות בריק השורר בחלל? איך זה מסתדר עם המהירות C הקבועה ובלתי משתנה של גלים אלקטרומגנטיים?

הוספת תגובה

  • (will not be published)