סיקור מקיף

לרגל שיגור טלסקופ החלל ווב: חמש תמונות הטלסקופים הכי מלהיבות של היקום

לעיתים נדירות אסטרונומים משתמשים בטלסקופים שלהם רק לצלם תמונות. התמונות באסטרופיזיקה נוצרות בדרך כלל על ידי תהליך של מסקנות מדעיות ודמיון, שהביטוי החזותי שלו הוא לפעמים התרשמות אמן ממה שעולה מהנתונים אבל יש גם כמה פנינים שצולמו ישירות

מאת: קרול הסוול, פרופסורית לאסטרופיזיקה, האוניברסיטה הפתוחה של בריטניה

שיגור טלסקופ החלל ג'יימס ווב שמתחיל בימים אלה את צעדיו הראשוניים בפריסת המערכות בחלל יאפשר לאסטרונומים הזדמנויות חדשות ללא תקדים. זה גם זמן טוב להרהר על מה שהראו לנו הטלסקופים מהדורות הקודמים.

לעיתים נדירות אסטרונומים משתמשים בטלסקופים שלהם רק לצלם תמונות. התמונות באסטרופיזיקה נוצרות בדרך כלל על ידי תהליך של מסקנות מדעיות ודמיון, שהביטוי החזותי שלו הוא לפעמים התרשמות אמן ממה שעולה מהנתונים.

לא היה קל לבחור רק קומץ של תמונות. הגבלתי את הבחירה שלי לתמונות שהופקו על ידי טלסקופים במימון ציבורי ומגלות מדע מעניין. ניסיתי להימנע מתמונות מאוד פופולריות שכבר ניצפו באופן נרחב. המבחר שלהלן הוא אישי ואני בטוחה שקוראים רבים יציעו בחירות אחרות.

1. הקטבים של צדק

לתמונה הזאת קוראים לפעמים Jupiter Blues. תמונה משופרת שיצרו ג'רלד אייקסטאט ושון דורן (CC BY-NC-SA) על בסיס תמונות שסופקו באדיבות NASA/JPL Caltech/SwRI/MSSS.
לתמונה הזאת קוראים לפעמים Jupiter Blues. תמונה משופרת שיצרו ג'רלד אייקסטאט ושון דורן (CC BY-NC-SA) על בסיס תמונות שסופקו באדיבות NASA/JPL Caltech/SwRI/MSSS.

התמונה הראשונה שבחרתי הופקה על ידי משימת ג'ונו של נאס"א, שמקיפה כעת את צדק. התמונה צולמה באוקטובר 2017 כשהחללית הייתה במרחק של 18,906 ק"מ מפסגת העננים של צדק. היא לוכדת מערכת עננים בחצי הכדור הצפוני של הכוכב, והיא המבט הראשון שלנו על הקטבים של צדק (הקוטב הצפוני).

התצלומים שעליהם מבוססת התמונה הזאת מגלים תבניות זרימה מורכבות, שדומות לציקלונים באטמוספרה של כדור הארץ, ואפקטים מרשימים שנגרמים על ידי מגוון העננים בגבהים שונים, שלפעמים מטילים צל על שכבות של עננים מתחת.

בחרתי בתמונה הזאת בגלל היופי שלה וגם בגלל ההפתעה שגרמה: החלקים של הכוכב שליד הקוטב הצפוני שלו נראים מאוד שונים מהחלקים הקרובים יותר לקו המשווה שראינו בעבר. באמצעות הסתכלות למטה על הקטבים של צדק, ג'ונו הראתה לנו מבט שונה של כוכב מוכר.

2. ערפילית הנשר

האם אתם יכולים לזהות את צביר החמישייה ואת הקשתות?  Hubble: NASA, ESA, and Q.D. Wang (University of Massachusetts, Amherst); Spitzer: NASA, Jet Propulsion Laboratory, and S. Stolovy (Spitzer Science Center/Caltech)
האזורים המאובקים והצפופים של החלל שבהם מתרחשת היווצרות כוכבים.
G. Li Causi, IAPS/INAF, Italy, CC BY

אסטרונומים יכולים להשיג מידע ייחודי על ידי בניית טלסקופים שרגישים לאור של "צבעים" מעבר לאלה שהעיניים שלנו יכולות לראות. קשת הצבעים המוכרת היא רק חלק קטן ממה שהפיזיקאים מכנים הספקטרום האלקטרומגנטי.

מעבר לאדום נמצא האינפרה אדום (א"א), שהאנרגיה שלו פחותה מהאנרגיה של אור נראה. מצלמת א"א יכולה לראות עצמים שהם קרים מכדי שעין האדם תבחין בהם. בחלל, היא גם יכולה לראות דרך אבק, שבלעדיה מערפל לגמרי את שדה הראייה שלנו.

טלסקופ החלל ג'יימס ווב יהיה מצפה הא"א הגדול ביותר ששוגר אי פעם. עד עכשיו מצפה החלל הרשל של סוכנות החלל האירופית היה הגדול ביותר. התמונה הבאה שבחרתי היא מבט של הרשל על היווצרות כוכבים בערפילית הנשר, המכונה גם M16.

ערפילית היא ענן של גז בחלל. ערפילית הנשר נמצאת במרחק של 6,500 שנות אור מהארץ, שזה די קרוב בקנה מידה אסטרונומי. הערפילית הזאת היא מקום של היווצרות כוכבים נמרצת.

תקריב של צורה קרוב למרכז התמונה הזאת קיבל את השם "עמודי היצירה". העמודים האלה, שנראים קצת כמו אגודל והאצבע שצמודה לה שמצביעים למעלה וקצת שמאלה, בולטים לתוך חור בענן ענק של גז מולקולרי ואבק. החור נסחף על ידי רוחות שנובעות מכוכבים חדשים ואנרגטיים שנוצרו לאחרונה עמוק יותר בתוך הענן.

3. מרכז הגלקסיה

האם אתם יכולים לזהות את צביר החמישייה ואת הקשתות?  Hubble: NASA, ESA, and Q.D. Wang (University of Massachusetts, Amherst); Spitzer: NASA, Jet Propulsion Laboratory, and S. Stolovy (Spitzer Science Center/Caltech)
האם אתם יכולים לזהות את צביר החמישייה ואת הקשתות? Hubble: NASA, ESA, and Q.D. Wang (University of Massachusetts, Amherst); Spitzer: NASA, Jet Propulsion Laboratory, and S. Stolovy (Spitzer Science Center/Caltech)

התמונה הזאת מסתכלת לתוך החלל העמוק יותר אל מרכזה של גלקסיית שביל החלב שלנו. גם כאן השתמשו באור א"א, כשהפעם שילבו נתונים משני טלסקופים של נאס"א, האבל וספיצר.

האזור הלבן הבהיר בחלק התחתון הימני של התמונה הוא המרכז של הגלקסיה שלנו. הוא מכיל חור שחור מסיבי בשם קַשָּת A*, צביר של כוכבים והשרידים של כוכב מסיבי שהתפוצץ כסופרנובה לפני 10,000 שנים בערך.

אפשר לראות גם צבירי כוכבים אחרים. בחלק התחתון השמאלי של התמונה נמצא צביר החמישייה בתוך בועה במקום שבו רוחות הכוכבים פינו את הגז והאבק המקומיים. בחלק העליון השמאלי נמצא צביר בשם הקשתות, שנקרא כך בגלל קשתות הגז המוארות שמשתרעות מעליו ומחוץ לתמונה. שני הצבירים האלה כוללים כמה מהכוכבים הכי מסיביים שידועים.

4. אבל 370

אַבֶּל 370 הוא צביר של מאות גלקסיות במרחק של בערך חמישה מיליארד שנות אור מכדור הארץ. NASA, ESA, and J. Lotz and the HFF Team (STScI)
אַבֶּל 370 הוא צביר של מאות גלקסיות במרחק של בערך חמישה מיליארד שנות אור מכדור הארץ. NASA, ESA, and J. Lotz and the HFF Team (STScI)

בקנה מידה הרבה יותר גדול מגלקסיות פרטניות, היקום בנוי כרשת של נימות (פתילים ארוכים מחוברים) של חומר אפל. כמה מהעצמים הנראים הכי דרמטיים הם צבירים של גלקסיות שנוצרים בהצטלבויות של נימות.

אם נתבונן בצבירי גלקסיות קרובים (יחסית, כמובן), אפשר לראות הוכחה דרמטית שאיינשטיין צדק כשטען שמסה מעקמת את המרחב. את אחת הדוגמאות הכי יפות שמגלה את הפיתול הזה של החלל אפשר לראות בתמונה של אבל 370 שצילם האבל ופורסמה ב-2017.

אַבֶּל 370 הוא צביר של מאות גלקסיות במרחק של בערך חמישה מיליארד שנות אור מאיתנו. בתמונה אפשר לראות קשתות מאורכות של אור. אלה הבבואות המוגדלות והמעוותות של גלקסיות הרבה יותר רחוקות. המסה של הצביר מעוותת את המרחב-זמן ומכופפת את האור מהעצמים המרוחקים יותר, מגדילה אותם ובחלק מהמקרים יוצרת בבואות מרובות של אותה גלקסיה מרוחקת. התופעה הזאת נקראת עידוש כבידתי, כי המרחב-זמן המעוות פועל כמו עדשה אופטית.

הבבואה המוגדלת הכי בולטת מאלה היא הקשת הבהירה הכי עבה מעל ומשמאל מרכז התמונה. הקשת הזאת שנקראת "הדרקון" כוללת שתי בבואות של אותה גלקסיה רחוקה ובראשה ובזנבה. בבואות חופפות של כמה גלקסיות מרוחקות אחרות מהוות את הקשת של גוף הדרקון.

הבבואות המוגדלות כבידתית האלה שימושיות לאסטרונומים, כי ההגדלה חושפת יותר פרטים של העצם המעודש המרוחק ממה שהיינו רואים בלעדיה. במקרה הזה אפשר לבחון בפירוט את אוכלוסיית הכוכבים של הגלקסיה המעודשת.

5. השדה המאוד עמוק של האבל

לפעמים, פחות הוא יותר. ESA, and S. Beckwith (STScI) and the HUDF Team, CC BY
לפעמים, פחות הוא יותר. ESA, and S. Beckwith (STScI) and the HUDF Team, CC BY

אסטרונומים קיבלו השראה והחליטו להפנות את האבל לפיסת שמים ריקה במשך כמה ימים כדי לגלות איזה עצמים מאוד מרוחקים אפשר לראות בקצה היקום הנצפה.

השדה המאוד עמוק של האבל מכיל קרוב ל-10,000 עצמים, כמעט כולם גלקסיות מאוד רחוקות. האור מחלק מהגלקסיות האלה נע במשך יותר מ-13 מיליארד שנים, מאז שגיל היקום היה רק בערך חצי מיליארד שנים.

כמה מהעצמים האלה הם בין העצמים הכי עתיקים ורחוקים שידועים. אנחנו רואים כאן אור מכוכבים עתיקים שבני זמנם המקומיים כבו מזמן.

הגלקסיות הכי עתיקות נוצרו בתקופת היינון מחדש, כשהגז הדליל ביקום נטבל לראשונה באור כוכבים שהיה מסוגל להפריד אלקטרונים ממימן. זה השינוי הגדול האחרון בתכונות של היקום בכללו.

העובדה שבאור יש מידע רב כל כך, המאפשר לנו להרכיב את ההיסטוריה של היקום, מדהימה. השיגור של טלסקופ החלל ג'יימס ווב ייתן לנו תמונות א"א משופרות בהרבה, וללא ספק יעורר שאלות חדשות שיאתגרו דורות עתידיים של מדענים.

למאמר ב-The Conversation

עוד בנושא באתר הידען:

שיתוף ב print
שיתוף ב email
שיתוף ב whatsapp
שיתוף ב linkedin
שיתוף ב twitter
שיתוף ב facebook

4 תגובות

  1. כתבה מעוררת השראה אך חשוב להזכיר: אנחנו חיים על פני דיסקית שטוחה שנתמכת על ידי 4 פילים, שרוכבים על גבו של צב ענק שצף באין סוף.

  2. כתבה מאד מאד מעניינת ותמונות בלתי נתפשות. הלוואיוהיתה תשובה מה יש מאחרי הכל. המוח לא יכול להבין את הלוגיקה וזה מסקרן אותי מאד

  3. ממש יפה ומרהיב אין מילים רק קנאה בחלל האין סופי והעצום עצוב להערצה

כתיבת תגובה

האימייל לא יוצג באתר.

לוגו אתר הידען
דילוג לתוכן