הסקר הוותיק של המרחב והזמן (LSST) של מצפה ורה רובין יחולל מהפכה במדעי מערכת השמש על ידי גילוי אוכלוסייה של שביטים ואסטרואידים בין כוכביים שלא התגלו בעבר העוברים דרך השכונה הקוסמית שלנו
עצמים בין כוכביים רבים שטרם התגלו קיימים ברחבי גלקסיית שביל החלב שלנו: שביטים ואסטרואידים שנפלטו ממערכת כוכב הבית שלהם. חלק מעצמים אלה עוברים דרך מערכת השמש שלנו, ומביאים מידע רב ערך על אופן ההיווצרות וההתפתחות של מערכות פלנטריות. עד כה רק שני מבקרים בין כוכביים התגלו: אומואמואה ו-2I/Borisov. LSST הקרוב יראה לנו עוד רבים מהם.
למדנו הרבה על העצמים הכי גדולים ובהירים במערכת השמש שלנו באמצעות המכשירים והטלסקופים הקיימים. אבל אסטרונומים כמו מישל בניסטר מהאוניברסיטה של קנטרברי באאוטארואה ניו זילנד וחברה בשיתוף הפעולה המדעי על מערכת השמש בין מצפה רובין ו-LSST, רוצים לחפש עמוק יותר אחר גופים קטנים וחלשים שמקורם במערכות פלנטריות רחוקות מאוד מזאת שלנו.
הגופים הבין כוכביים האלה – שהושלכו ממערכות הבית שלהם אל החלל שבין הכוכבים – כל כך חלשים שלמעשה אי אפשר לגלות אותם. אבל עם הסקר הוותיק של המרחב והזמן הקרוב, שמתבצע עם מצפה ורה סי. רובין בצ’ילה, המדענים מצפים לתקופה של המון תגליות כשהגופים החלשים האלה ייראו לראשונה.
מצפה רובין ממומן במשותף על ידי הקרן הלאומית למדע ומשרד האנרגיה של ארה”ב. רובין הוא תוכנית של NOIRLab של הקרן, שתפעיל את רובין יחד עם מעבדת המאיץ הלאומית SLAC.
המקור של מערכת השמש שלנו הוא ענן מתערבל ענק של גז ואבק שקרס ויצר כוכבים חדשים, שאחד מהם הוא השמש שלנו. הכוכבים בלעו את רוב המרכיבים הקוסמיים, אבל סביב כל כוכב המרכיבים הנותרים יצרו את אבני הבניין הקטנות של הפלנטות – הפלנטסימלים – שגודלם נע בין עשרות מטרים לכמה קילומטרים. חלק מהם התמזגו לפלנטות והירחים והטבעות שלהם, אבל טריליוני שאריות פלנטסימלים המשיכו להקיף את הכוכבים המארחים שלהם.
בעזרת תצפיות על מערכת השמש שלנו והדמיות מחשב, המדענים משערים שהכבידה של הפלנטות הגדולות וכוכבים סמוכים שעוברים, לעיתים קרובות משגרת את רוב הפלנטסימלים הנותרים האלה ממערכת הבית שלהם אל תוך הגלקסיה שלהם. הם נעים בחלל כשאינם קשורים לאף כוכב ונקראים עכשיו עצמים בין כוכביים.
“מערכת פלנטרית היא מקום של שינוי והתפתחות, של פיסול ועיצוב מחדש”, אמרה בניסטר. “ופלנטות הן כמו כתבים פעילים בכך שהן יכולות להניע טריליוני פלנטסימלים זעירים לתוך החלל הגלקטי”.
אם הפלנטות הן הכתבים, העצמים הבין כוכביים הם המברקים המכילים מידע רב ערך על מערכות פלנטריות רחוקות ואיך הן נוצרו. ולזמן קצר, חלק מהמסרים האלה שהגיעו מרחוק נמצאים ממש בחצר הקוסמית שלנו. “סלע ממערכת שמש אחרת הוא גשושית ישירה שמראה איך נוצרו פלנטסימלים בכוכב אחר”, אמרה בניסטר. “כך שזה ממש נהדר שהם באים אלינו”.
למרות שהאסטרונומים חושבים שעצמים בין כוכביים רבים קיימים, וכנראה עוברים דרך מערכת השמש שלנו בקביעות, רק שניים אומתו: אומואמואה ב-2017 (המכונה גם 1I/2017 U1) והשביט 2I/Borisov ב-2019. הם התגלו הודות לעיתוי מצוין, הרבה עבודה וקצת מזל – אפשר לראות את הנוסעים הקטנים והחלשים האלה רק כשהם קרובים מספיק, וכשהטלסקופים שלנו מכוונים למקום הנכון בזמן הנכון.
“לפי החישובים שלנו יש הרבה מהעולמות הקטנים האלה במערכת השמש שלנו כרגע”, אמרה בניסטר. “אנחנו פשוט לא יכולים למצוא אותם עדיין כי אנחנו לא רואים עצמים כל כך חלשים”.
מצפה רובין ישנה את זה. באמצעות טלסקופ בקוטר 8.40 מטר המצויד במצלמה דיגיטלית עם הרזולוציה כי גבוהה בעולם, רובין יאתר עצמים חלשים ממה שראינו אי פעם. “זה כמו לעבור פתאום מסירה קטנה שמתנדנדת במים הרדודים היפים ליד החוף לאמצע האוקיינוס הגדול והעמוק כשאפשר לראות לתוך המרחב הזה בפעם הראשונה”, אמרה בניסטר.
בנוסף, הטלסקופ שנע מהר של רובין יכול לסרוק את כל השמים הנראים כל כמה לילות, וללכוד מבט דולג של עצמים בין כוכביים במסעם המהיר דרך מערכת השמש שלנו.
אנחנו קוראים אמנם לאומואמואה ו-2I/Borisov עצמים בין כוכביים, אבל הם שונים בכל אופן כמעט שאנו יכולים למדוד. איך ייראה העצם הבין כוכבי השלישי או העשרים? בשנה הראשונה מעשר השנים של LSST במצפה רובין, המתוכננות להתחיל ב-2025, המדענים מצפים לקבל מושג. “אנחנו נעבור מחקר של שני עצמים ספציפיים לחקר של אוכלוסייה או לפחות עשרות”, אמרה בניסטר. היות שעצמים בין כוכביים יכולים להגיע מכוכבים בכל שביל החלב, הגידול המספרי הזה יאפשר למדענים לחקור ישירות איך מערכות פלנטריות נוצרות בכוכבים רחוקים בכל ההיסטוריה של הגלקסיה שלנו – כולל כוכבים עתיקים שכבר לא קיימים.
בינתיים, המדענים יכולים רק לחזות באופן לא מדויק כמה עצמים בין כוכביים רובין יגלה. בניסטר מהמרת בצחוק על 21, אבל אומרת שאין לנו באמת מושג עדיין. תהיה התוצאה אשר תהיה, רובין עומד לחולל מהפכה בחקר מערכת השמש – יחד עם תחומים רבים אחרים באסטרונומיה ואסטרופיזיקה. “זאת תהיה אחת המתנות שרובין נותן”, אמרה. “היסטוריה חדשה של מערכת השמש והבנה טובה יותר מאיפה הגענו”.
עוד בנושא באתר הידען:
2 תגובות
לא הבנתי. מצפה רובין זה דבר קיים או משהוא עתידי שנמצא בתכנון ? מה זה סקר LSST ועד כמה הוא ותיק ? משהו קרקעי ? משהו חללי ?
״עמומים״