התעלומות האפלות של הקוסמוס: חשיפת הסודות של גלקסיה בלתי נראית

עצם מסתורי ומאוד רחוק, ביקום כפי שהיה שני מיליארד שנים “בלבד” אחרי המפץ הגדול, מוחבא אפילו מהמכשירים הכי מתקדמים. תכונותיו תוארו לבסוף במחקר של מכון המחקר הבינלאומי SISSA

גוף שמימי רחוק ביותר ביקום שעדיין צעיר, שישית בגודלו מהיקום הנוכחי. עצם כה אפל  שהוא כמעט בלתי נראה, גם למכשירים מאוד מתוחכמים. טיבו נתון לוויכוח רב שנים, אבל באמצעות סקרים שבוצעו על ידי האינטרפרומטר ALMA, קבוצת המחקר של SISSA (INTERNATIONAL SCHOOL FOR ADVANCED STUDIES) בראשות פרופ’ אנדראה לפי שחוקרת את ההיווצרות וההתפתחות של גלקסיות הצליחה לבסוף לזהות את תכונותיו העיקריות. קומפקטית ומכילה כמויות גדולות של אבק בין כוכבי, זאת גלקסיה צעירה שיוצרת כוכבים בקצב של פי אלף בערך משביל החלב. התיאור של הגלקסיה הזאת יהיה שימושי כדי לגלות עוד על העצם המאוד רחוק הזה ולהתוות גישות חדשות לחקר גופים שמימיים “אפלים” אחרים. המחקר שזה עתה פורסם ב-The Astrophysical Journal גם יספק תובנות חדשות לפיתוח מודלים מתקדמים של היווצרות והתפתחות גלקסיות.

תמונה של הגלקסיה המועדשת שצילם האינטרפרומטר ALMA. קרדיט: Giulietti et al

“גלקסיות מאוד רחוקות הן מעיין בלתי נדלה של מידע על העבר והעתיד של היקום שלנו”, מסבירה המחברת הראשונה מריקה גילייטי. “אבל מאוד מאתגר לחקור אותן. הן מאוד קומפקטיות ולכן קשה לצפות בהן. בנוסף, בגלל המרחק, אנו קולטים מהן אור מאוד חלש.  הסיבה לעימום הזה היא הנוכחות המסיבית של אבק בין כוכבי, שלוכד אור נראה מכוכבים צעירים ולכן מקשה לזהות אותו באמצעות מכשירים אופטיים, בעוד הוא פולט אותו מחדש באורכי גל גדולים יותר ואז אפשר לצפות בו רק באמצעות אינטרפרומטרים חזקים בתחום התדרים ה(תת-) מילימטריים והרדיו”.

הגופים האפלים האלה אינם נדירים במיוחד: “בשנים האחרונות”, מסבירה גילייטי, “התגלו כמה גלקסיות רחוקות שהן עמומות במיוחד, וכמעט בלתי נראות לחלוטין גם למכשירים האופטיים הכי חזקים, כמו טלסקופ החלל האבל”. 

עידוש כבידתי, כלי המשמש במקרים כאלה, הוא פתרון עם פוטנציאל מדעי רב. העיקרון פשוט: לפי היחסות הכללית, עצמים בחלל הקרובים אלינו שיש להם מסה גדולה מעוותים את האור המגיע ממקורות רחוקים יותר שמיושרים איתם באופן מושלם. גילייטי ממשיכה: “באופן זה גופים שמימיים גדולים פועלים כמעין עדשות קוסמיות עצומות שגורמות לגלקסיות “שברקע” להיראות יותר גדולות ובהירות, ומאפשרות לזהות ולחקור אותן”. בעשר השנים האחרונות, התבצעו הרבה תוכניות תצפיות רבות עם הגישה הזאת. “כמאה התגלו עד כה, אבל יכולות להיות עוד רבות”. באחת מהחקירות האלה זוהה העצם העיקרי של המחקר הנוכחי : “זה היה עצם שמימי מאוד מיוחד. הוא מאוד בהיר ופוטנציאלית נתון לעידוש, אבל זה קורה רק באורכי גל מדויקים מסוימים, כנראה בגלל הנוכחות של כמויות גדולות של אבק בין כוכבי”.

למאמר המדעי

עוד בנושא באתר הידען:

• גלקסיה קומפקטית עתיקה בעלת קצב היווצרות כוכבים גבוה התגלתה באמצעות טלסקופ החלל ווב
• האבל צפה בגלקסיה שהוגדלה ע”י עדשה כבידתית
• גלקסיה פעוטה ביקום המוקדם התגלתה בעזרת ״טלסקופ קוסמי״