מגי מק'קי ,New Scientist (תרגום: דיקלה אורן)
קישור ישיר לדף זה:
https://www.hayadan.org.il/distantmeasers.html
מדידה חדשה של המרחק לצביר הכוכבים “שבע האחיות” מטילה ספק באמינות אחד ממאגרי הנתונים האמינים ביותר באסטרונומיה. המדידה תורמת ליישוב מחלוקת בת שבע שנים לגבי אופן קביעת מרחקים קוסמיים.
זהו עניין עקרוני, אומר ואלרי מקרוב מהמכון הטכנולוגי בקליפורניה: “כל הידע שלנו בנוגע למרחקים לעצמים אסטרונומיים מבוסס על המרחקים לצבירים הפתוחים הקרובים ביותר.” צבירים פתוחים כגון “שבע האחיות”, הם קיבוצים רופפים של כוכבים.
מדידת מרחקים אסטרונומיים אינה משימה קלה כלל וכלל. לדוגמא, עצמים בהירים מורחקים עשויים להיראות כעצמים קרובים אך עמומים. אם כן, אסטרונומים הרכיבו שיטה מפורטת, המתבססת על מדידות מדויקות של המרחקים למספר עצמים קרובים בכמה שיטות בלתי תלויות. העצמים האלה הם הצבירים הפתוחים. לאחר מכן משתמשים במדידות האלה להגדרת “סרגל קוסמי” למדידת מרחקים גדולים יותר.
מדידות מסורתיות ממקמות את “שבע האחיות” במרחק 430 שנות אור עם דיוק של כתריסר שנות אור. המדידות האלה הופקו על ידי השוואת עקומות המתארות את הצבע והבהירות של כמה מכוכבי הצביר עם עקומות דומות של צביר קרוב יותר, צביר היידס, שמרחקו ידוע ממדידות גיאומטריות פשוטות יותר.
ואולם, העניינים הסתבכו ב-1997. באביב של 1997 פורסם מאגר מידע עצום של מרחקים ליותר מ-10,000 כוכבים. המאגר התבסס על מידע מלווין “היפרקוס” (Hypparcos) של סוכנות החלל האירופאית. הוא חישב את המרחק בעזרת שיטת הפרלקסה, כלומר התבוננות במטרה כלשהי משתי נקודות נפרדות לאורך המסלול שלנו סביב השמש ומדידת הזווית בין שתי המדידות עד לדיוק של אלפית שניית קשת.
אסטרונומים מייד נוכחו לדעת, כי המרחקים לכתריסר צבירים פתוחים היו שונים מהמרחקים הידועים לעיתים בכ-20%. המרחק שקבע היפרקוס ל”שבע האחיות” היה כ-385 שנות אור, עשרה אחוזים פחות מהמרחק שהיה ידוע עד אז.
“הנושא היה שנוי במחלוקת מההתחלה, עם טענתו של היפרקוס, כי טעויות סיסטמטיות אינן יכולות בשום אופן להיות כה גדולות,” אומר בוהדן פקזינסקי מאוניברסיטת פרינסטון, ניו ג'רזי. “אחרים טענו, כי אם הצדק עם היפרקוס, יהיה צורך בתיקון משמעותי בהבנה שלנו את הכוכבים וצבירי הכוכבים. הדרך הטובה ביותר ליישב את המחלוקת היא למדוד את המרחק בדיוק גבוה אך בעזרת שיטה שונה, וזה בדיוק מה שהמחקר הזה עשה.”
המחקר הארוך נערך על ידי קסיופי פאן, אסטרונום במעבדת הינע הסילון של נאס”א בקליפורניה, ושני עמיתים שלו. הם נעזרו בשני טלסקופים מקושרים ביניהם, שנקראים אינטרפרומטרים, כדי לעקוב אחר זוג כוכבים בהירים ב”שבע האחיות” במשך עשור.
הם קבעו באיזו תדירות הכוכבים סובבים אחד סביב השני ובאיזה מרחק אחד מהשני הם נראים בשמיים. הבהירות שלהם סיפקה אומדן לגבי מסתם, והחוקרים עיבדו את כל המידע הזה למשוואה פשוטה, שמתוכה הגיעו למרחק אל הכוכב: כ-440 שנות אור.
“המאמר הזה אינו פותר לחלוטין את הפולמוס אך מספק טענות איתנות נגד היפרקוס,” אומר פקזינסקי. כמו כן הוא אומר, שצוות אחר עשוי לספק ראיות חותכות עד סוף 2004, ראיות שתאשרנה את התוצאות של פאן.
המחקר מאשר, כי שיטות מסורתיות להערכת מרחקים הן טובות, אמר פאן ל-New Scientist: “והיפרקוס טוב גם הוא, אך רק עד לאלפית שניית קשת.”
פקזינסקי מסכים עמו: “במקרה הזה, הם ניסו לדחוק את המכשיר מעבר ליכולתיו.” זה מכיוון שכל הצבירים, שמרחקם היה שנוי במחלוקת, היו רחוקים מכדי שהלווין יוכל למדוד את המרחק בדיוק בעזרת כוכב יחיד. נעשה ממוצע, אפוא, של המרחקים לכמה תריסרי כוכבים בכל צביר. בדרך כלל שיטה זו תעבוד, אומר פקזינסקי, אך כמה טעויות בלתי ידועות הופיעו.
“אינני חושב שזוהי שגיאה במכשיר,” אומר מקרוב, שהיה מעורב בהידור מאגר המידע מהיפרקוס. הוא מאמין, כי הטעות נובעת מהמשוואות בהן השתמשו לצמצום המידע, והוא פרסם פתרון אפשרי לבעיה.
הפתרון עשוי להתברר כבעל חשיבות רבה, שכן סביר שהיפרקוס יישאר מקור המידע הטוב ביותר בנמצא לגבי מרחקים, עד שתשוגרנה בעשור הבא משימות האסטרונומיה מהדור הבא כגון “גאיה” של סוכנות החלל האירופאית ומשימת האינטרפרומטריה של נאס”א. הן תהיינה יותר מדויקות פי 1000 מההיפרקוס.
מדידה למרחקים ארוכים
שיטת מדידה חדשה מעמידה בספק את המרחקים האסטרונומיים הידועים לנו
ד''ר נח ברוש
השיטה הבסיסית והישירה למדידת מרחקים בחלל עומדת למבחן. הביקורת מופנית בעיקר נגד העובדה שהשיטה מצביעה על מרחקים גדולים ב-11% מאלו שנמדדו קודם. אם כך, כל המרחקים האסטרונומיים שהיו מוכרים לנו עד כה חייבים להשתנות.
שיטת המדידה הישירה מכונה ''פרלקסה''. לפיה מיקומו היחסי של גרם שמים קרוב יימדד בהפרש זמן של כחצי שנה לעומת גרמי השמים הרחוקים יותר. אם המדידה מדויקת דיה, הגוף הקרוב נראה נע על רקע גרמי השמים הרחוקים יותר, כיוון שכדור הארץ השלים בפרק הזמן הזה מחצית הקפה סביב השמש.
עם כדור הארץ משתנה גם נקודת המבט שלנו. פרק זמן של שישה חודשים בין שתי המדידות מתורגם לפער של 300 מיליון ק''מ. התזוזה הקטנה ניתנת למדידה אם מטרת המחקר היא גוף קרוב שמרחקו מאיתנו מאות שנות אור. ככל שהכוכב קרוב יותר, כך מדידת המרחק אליו תהיה מדויקת יותר.
לעומת זאת, שיטת מדידה אחרת מחשבת מרחק יחסי אל כוכב המטרה על ידי השוואת בהירותו המדודה של גוף המוצא לבהירות כוכב דומה, שמרחקו מאיתנו נמדד באופן ישיר. הכוכב הרחוק יותר נמדד כשהוא חיוור מזה הדומה לו. על סמך זה מחשבים את המרחק אליו.
בשבועון המדע נייצ'ר דווח כי הביקורת נובעת מבדיקת מרחק שנעשתה לעבר צביר הכוכבים ''כימה'' (Pleiades). המדידות החדשות העלו שהמרחק לצביר הזה הוא כ-440 שנות אור, לעומת מדידות קודמות שהתבצעו באמצעות לוויין והראו שהמרחק הוא כ-385 שנות אור. המדידות מהחלל, הנחשבות מדויקות ביותר, שימשו לכיול סולם המרחקים הקוסמי, שכאמור מודד מרחק יחסי. המדידות החדשות בחנו את המרחק בין זוג כוכבים הסובבים זה את זה בצביר כימה.
קישור לכתבה המקורית ב-New Scientist
https://www.hayadan.org.il/BuildaGate4/general2/data_card.php?Cat=~~~748844266~~~60&SiteName=hayadan
