חוקרים זיהו אותות שעשויים להצביע על קיומו של ירח ענק בגודל של נפטון, המקיף כוכב לכת חוץ-שמשי בגודל של צדק, במרחק של 4,000 שנות אור מאיתנו. החוקרים מדגישים שהזיהוי אינו וודאי, והם יבצעו בקרוב תצפיות עוקבות באמצעות טלסקופ החלל האבל כדי לאשש את דבר קיומו.
בשנים האחרונות אנו עדים לגילויים הולכים וגדלים של כוכבי לכת מחוץ למערכת השמש שלנו, רובם בזכות אחת ממשימות החלל הפוריות ביותר של נאס”א – טלסקופ החלל קפלר. כעת, הטלסקופ עשוי לסייע בגילוי הראשון של ירח מחוץ למערכת השמש (המכונה באנגלית Exomoon, “אקסו-מון”). צוות חוקרים חשף לאחרונה כי הצליח לזהות אותות במידע שמדד קפלר, המעידים על קיומו האפשרי של ירח חוץ-שמשי.
הזיהוי האפשרי נעשה במסגרת פרויקט HEK (ראשי תיבות של Hunt for Exomoons with Kepler), שהוא שיתוף הפעולה המדעי הראשון שמיועד לחיפוש אחר ירחים חוץ-שמשיים.
החוקרים הדגישו כי הזיהוי אינו וודאי עדיין, אך אם הוא יאומת, בתצפיות המשך שמתוכננות להתבצע השנה על ידי טלסקופ החלל האבל, הוא יהיה לגילוי הראשון אי פעם של גוף כזה. ד”ר דייוויד קיפינג מאוניברסיטת קולומביה בניו יורק, שעומד בראש צוות החוקרים, השתדל להישמע ספקני ואמר לאתר New Scientist: “היו לנו מועמדים בעבר שחקרנו אותם, ורובם התפוגגו”. “בשלב זה אנחנו מתארים אותו רק כמשהו שעולה בקנה אחד עם ירח, אבל מי יודע, אולי זה משהו אחר”, הוא אמר ל-BBC.
כוכב הלכת החוץ-שמשי שסביבו חג הירח המשוער הוא Kepler-1625b, ואם הוא אכן קיים – החוקרים מניחים שמרחקו מכוכב הלכת עומד על כ-2 מיליון ק”מ. כוכב הלכת עצמו נמצא במסלול בן כ-290 יום סביב כוכב שגודלו כמעט כפול מהשמש שלנו. כל המערכת נמצאת במרחק של כ-4,000 שנות אור, בקבוצת הכוכבים ברבור.
הירח המשוער שונה לחלוטין ממה שאנו מכירים במערכת השמש שלנו – הוא דומה בגודלו לנפטון (שגדול פי 4 מכדור הארץ), ומקיף כוכב לכת בגודל של צדק (אך עם מסה הגדולה פי 10 מזו של צדק). במערכת השמש שלנו רובם המוחלט של הירחים קטנים מאד בהשוואה לכוכב הלכת אותו הם מקיפים, עם מעט מאד חריגים (ובהם הירח של כדור הארץ והירח כארון של פלוטו).
מכיוון שהירח גדול מאד ביחס לכוכב הלכת שלו, החוקרים שוללים את האפשרות שהוא נוצר ביחד עם כוכב הלכת מהתגבשות של חלקיקים בדיסקת גז ואבק קדומה, ממנה נוצרת מערכת פלנטרית, כפי שהתיאוריה המקובלת מסבירה את היווצרותם של הירחים של ענקי גזים כמו צדק במערכת השמש שלנו.
במקום זאת, החוקרים מציעים שתי אפשרויות להיווצרות ירח ענק כל כך – אפשרות אחת היא שהוא נוצר בנפרד ונלכד מאוחר יותר בכוח המשיכה של כוכב הלכת, בדומה לירח טריטון של נפטון. האפשרות השנייה מזכירה את אופן ההיווצרות המשוער של הירח של כדור הארץ – התנגשות אדירה בכוכב הלכת עשויה הייתה לזרוק חומר רב למסלול סביב כוכב הלכת, שהתגבש מאוחר יותר לכדי ירח.
החוקרים גילו את הסימנים המעידים על קיומו של הירח באופן דומה לזה שבו התגלה כוכב הלכת שלו. עקב המרחק העצום, הטכנולוגיה הנוכחית לא מאפשרת צפייה ישירה בכוכב הלכת, ובוודאי שלא בירח שלו. במקום זאת, החוקרים משתמשים במספר שיטות זיהוי לא ישירות. אחת מהן, “שיטת הליקוי”, תרה אחר העמעום שכוכב הלכת יוצר באור הכוכב, כאשר הוא עובר בינו ובין הטלסקופ.
כאשר יש לכוכב הלכת ירח, גם הוא עשוי ליצור עמעום קטן באור הכוכב – לפני או אחרי העמעום הראשי של כוכב הלכת, בהתאם למיקומו סביב כוכב הלכת בזמן הליקוי. במידע שמדד קפלר נרשמו שלושה ליקויים של Kepler-1625b, ובהם ניתן לראות את הדעיכה בעוצמת אור הכוכב, שנוצרת על ידי כוכב הלכת עצמו. בנוסף, ניתן לראות דעיכה קטנה יותר, שמקדימה את העמעום הראשי או באה אחריו. בליקוי השלישי בתרשים (ראו בתמונה למטה) ניתן לראות שהעמעום המשני מופיע גם לפני וגם אחרי העמעום הראשי.
עד כה, זיהויים קודמים של ירחים חוץ-שמשיים, שהוכרזו בריש גלי בתקשורת, הופרכו מאוחר יותר. במקרה הזה, לעומת זאת, החוקרים ציינו שעד כה הוא שרד את כל המבחנים שהפריכו גילויים קודמים. לדבריהם, רמת הביטחון בזיהוי עומדת על 4 סיגמא, כשהמשמעות היא שיש סיכוי של 1 ל-16,000 שהמידע שנמדד נובע מצירוף מקרים. עם זאת, הם מדגישים שעדיין קשה לקבוע בוודאות שהגורם האחראי הוא בהכרח ירח.
כדי לאמת את השערתם, הם יבצעו בקרוב תצפית עוקבת באמצעות טלסקופ החלל האבל, שלו יכולות גבוהות מקפלר. התצפית תיערך ב-29 באוקטובר השנה, אז Kepler-1625b יבצע ליקוי נוסף סביב הכוכב שלו, והחוקרים מקווים לצפות שוב בליקוי המשני שהירח שלו יעשה, אם הוא אכן קיים.
ראוי לציין שהחוקרים לא רצו לפרסם את דבר הזיהוי האפשרי כעת, והעדיפו לחכות עד לאישושו באמצעות האבל. אלכס טיצ’יי, שמשתתף במחקר, הסביר בבלוג באתר סיינטיפיק אמריקן: “ההכרזה והחזרה מאוחר יותר מתוצאות שעשויות להיות פורצות דרך, גורמת לשחיקה באמון הציבור במדע לאורך הזמן”. עם זאת, מכיוון שהבקשה שלהם לבצע תצפית בהאבל הייתה חשופה לציבור ועמדה להתפרסם בין כה וכה, החוקרים העדיפו לפרסם זאת בעצמם באופן מעט אחראי יותר. הייתה גם סיבה פחות אלטרואיסטית להחלטתם – הם חששו שמדען אחר ישתמש במידע כדי לרשום את התגלית על שמו. כעת נותר לחכות ולהמתין מעט כדי לבדוק אם גם התגלית הזו לא “תתפוגג” בהמשך.
ראו עוד בנושא באתר הידען:
126 תגובות
אגב, זה לא ה”פוטונים שיצרו את דמות הפלנטה” (כפי שכתבת). זה – פוטון אחד ש’נמרח’ על כל השטח…
כושר ההפרדה (רזולוציה), של העדשה, זה מה שאחראי על תמונה יותר מפורטת – הודות לפוטונים שנקלטים ומופרדים אחד מהשני… טמבל.
ברור, שלא הבנתי אותך, יריב. אני באמת מתקשה להבין דברים שהם שטויות. לכן הצבעתי איפה אתה ו”החכמים” שעונים לך טועים, ומה אתם מפספסים. אז, אחרי שאכלת את הגאווה שלך ואימצת את הדברים הנכונים שכתבתי (וכמובן, ניכסת אותם לעצמך), אתה עוד מרשה לעצמך לטנף את הפה…
ברור שדיברתי (וגם הסברתי זאת) רק על הפוטונים שפגעו בעדשה וגרמו להופעת הכוכב בתמונה, ברור שהם לא היו מבודדים משאר הפוטונים וקרני האור שהגיעו מאותו כוכב ופגעו בעדשת הטלסקופ בזווית לא מתאימה או באיזור שמסביב לטלסקופ ולכן לא הופיעו בתמונה. כולם הבינו, חוץ מטמבל אחד.
אנונימי,
באמת לא ציפיתי שטמבל כמוך יבין, מזל שיש כאן אנשים קצת יותר חכמים.
ממש מגניב 🙂 הרעיון לגבי גילוי הפלנטה באמצעות כבידה עלה לי בראש מיד כשדיברת על כך שלפלנטה יש מספיק כוח משיכה שמספיק לעקם את קרני האור ״ולסגור״ את האיזור החשוך שנוצר שם. עוד מעט אני אכנס (לראשונה) ללינק שנתת, זה נשמע ממש מעניין 🙂
יריב
התמודדנו עם ההצעה שלך 🙂 הקישור לויקיפדיה מכיל תיאור של שיטת הכבידה. עד שלא קראתי, לא הכרתי.
אמנם דיברתי בעיקר על ההשפעה על עוצמת האור, אבל העיקרון דומה, שימוש בכוכבים ובגלקסיות שנמצאים ברקע כדי לזהות כוכבי לכת שנמצאים בטווח.
מוזר שלאורך כל השירשור הארוך הזה אף אחד לא הזכיר את השיטה של זיהוי כוכבי לכת באמצעות כבידה.
ניסים,
עדיין לא היה לי זמן להיכנס לקישור, אבל מה בעצם אתה אומר? שהשיטה שהצעתי לחיפוש כוכבי לכת באמצעות השפעתם על כוכבים רחוקים שנמצאים מאחוריהם ברקע, באמת עובדת?
יריב
בקישור שנתתי מסבירים בדיוק את זה – משתמשים בעידוש כבידתי כדי לחפש פלנטות. ומה שמוצאים זה שלכל כוכב יש פלנטה או שתיים לפחות.
ניסים,
פלנטה בגודל של כדור הארץ בדרכן של קרני האור מכוכב רחוק לעבר הטלסקופ שלך, זו בכל זאת הפרעה רצינית בדרך, ואני חושב שבכל מקרה ההפרעה הזו תהיה מדידה.
1. לפי מה שאני מבין אתה טוען שקרני האור שמתעקמות טיפה כאשר הן עוברות קרוב לפלנטה, ״יכסו״ במרחק גדול את הצל או את האיזור החשוך שנוצר בצידה השני במרחקים קרובים. יש בזה איזשהו היגיון אך עדיין אני לא חושב שהאחידות בשטף קרני האור תישאר אחידה לאחר המפגש עם הפלנטה. בכל מרחק שבו תמדוד את עוצמת האור של הכוכב מצידה השני של הפלנטה תהיה אי אחידות מדידה בעוצמת האור כתוצאה מהמפגש עם אותו מחסום, עוצמת האור לא תהייה זהה בכל מקום.
2. אם החישובים שלך נכונים והפלנטה באמת יוצרת במרחקים גדולים הסחה גדולה כל כך של קרני האור אתה אמור לזהות זאת בצורה ברורה בפריים שלך, הכוכב אמור לזוז ממקומו בצורה בולטת ברגע שהפלנטה עוברת בינו ובין כדור הארץ. אם צילמת 50 פריימים והכוכב היה במיקום מסויים, ברגע שהפלנטה תתקרב, תגיע לנקודת ״ההסתרה״ ואז תתרחק אתה אמור לראות בבירור בפריימים הבאים את הכוכב מוסת ממקומו וזז למקום אחר, ולאחר מכן חוזר למקומו המקורי.
אז בכל מקרה תוכל לזהות את המעבר, אם באמצעות שינוי בעוצמת האור, ואם בתזוזת הכוכב ממקומו (כמו בניסוי המפורסם של אינשטיין עם ליקוי החמה והכוכב).
יריב
כן, קרוב לפלנטה יראה איזור כהה על פני הכוכב. כשמתרחקים, האיזור הזה יקטן כמובן.
אבל – תמיד יש אור ש”מתגנב מאחור”. בפיסיקה קלאסית, אור זה בא משני מקורות: עקיפה ועיקום המרחב.
אין לי מושג איך לחשב את השפעת העקיפה, אבל הנוסחה לחישוב השפעת עיקום המרחב פשוטה:
https://en.wikipedia.org/wiki/Gravitational_lens#Explanation_in_terms_of_space.E2.80.93time_curvature
ניסים,
מה לגבי קרני אור שפוגעות ישירות באדמת הפלנטה שקוטרה 10,000 ק”מ, האם הן לא אמורות להשאיר איזשהו ״חור״ חשוך ושחור בצידה השני של הפלנטה?
אני דג? אולי החכם הסיני והצמחוני יאנג צלי דג?
אכן אם ירח יסתיר את השמש תוכל לראות את השתקפויות השמש בסביבה – אבל לא תוכל לראות את כתמי השמש, פני הירח או הסערה בצדק (או שלא בצדק).
בשביל זה תצטרך חלל נקי ללא הפרעות.
יריב
השאלה שלך טובה. אני חושב שהנקודה היא ששני הגופים הם… נקודות 🙂
בגלל הגודל הזוויתי הזעום, כל שינוי זוויתי במסלול האור יגרום לזה שחלק מהאור יעבור לפני הכוכב.
מצאתי ברשת שכדור הארץ גורם להסחה של 0.16 מיליוניות המעלה. בוא נסתכל מה הגודל הזוויתי של כדור הארץ ממרחק 10 שנות אור. אני משתמש בטריק של טייסים שנקר חוק “אחד לשישים”.
קוטר כדור הארץ כ-10,000 ק”מ
10 שנות אור זה 100 טריליון ק”מ.
נחלק ונקבל עשירית מיליארדית.
לכן – אם נכפיל ב-60 נקבל 6 מיליארדיות המעלה, כלומר 0.006 מיליוניות.
כלומר – הסחת הכבידה היא פי 200!!
“לכן, משום שאנחנו ***כן מקבלים*** תמונה ממוקדת של הכוכב על גבי הפריים, נובע מכך שחייבת להיות קרן צרה ומרוכזת יחסית של פוטונים שעברה את הדרך מאותו כוכב ועד לעדשת הטלסקופ שלנו.”
המשפט הזה יהיה נכון רק במידה וישנו חייזר, שנמצא על אותה פלנטה, ושולח קרן לייזר (בצורת הפלנטה שלו?!) שפוגעת בעדשת הטלסקופ….
וזה עוד נראה לו “טריוויאלי”…
ניסים,
1. ״הראתי לך מספרית שאתה טועה. עיקום המרחב גדול בסדרי גודל מההסתרה של הפלנטה. מה לא טוב בזה?״
הקטע שלא הבנתי שום דבר ממה שאמרת שם, קיוויתי שאולי ישראל שפירא יגיד משהו בנושא אבל משום מה הוא שותק כמו דג.
2. מה דעתך להתייחס ספציפית לטענה שהעליתי? אם הפוטונים שיוצרים את דמות הכוכב בפריים אינם מרוכזים כקרן אחת צרה של פוטונים הנעים בקווים מקבילים, כיצד הם מצליחים ליצור דמות כל כך מפוקסת ויפה של הכוכב בפריים?
ואם אתה מסכים איתי שאכן קרן צרה ומרוכזת של פוטונים יוצרת את דמות הכוכב בפריים, אז מדוע נראה לך שמחסום אטום וענק בגודל של כדור הארץ (ענק יחסית לקרן הפוטונים הצרה שמנסה להגיע לטלסקופ) לא יצליח לעצור אותה מלהגיע לטלסקופ שלך?
לי זה נראה טריוויאלי.
יריב
הראתי לך מספרית שאתה טועה. עיקום המרחב גדול בסדרי גודל מההסתרה של הפלנטה.
מה לא טוב בזה?
לכל מי שבכל זאת רוצה להמשיך את הדיון, הטענה שלי פשוטה –
כדי ליצור נקודת אור זעירה על גבי הפריים, כזו שמייצגת שמש שנמצאת במרחק אלפי שנות אור מאיתנו, חייבת להיות קרן צרה ומרוכזת של פוטונים שיצאה מאותה שמש רחוקה, עברה את כל הדרך עד אלינו, ופגעה בזווית מאד ספציפית בעדשת הטלסקופ, זווית שקבעה את המיקום של אותו כוכב בפריים שלנו.
אם אותם פוטונים שמייצגים את הכוכב בפריים היו מתפזרים בדרכם אלינו לכל מיני כיוונים אקראיים בגלל אבק חלל, גלקסיות ואסטרואידים, הם לא היו יוצרים כוכב ממוקד בפריים אלא סתם כתם ענק ומטושטש שספק אם היינו מזהים אותו בכלל ככוכב.
לכן, משום שאנחנו ***כן מקבלים*** תמונה ממוקדת של הכוכב על גבי הפריים, נובע מכך שחייבת להיות קרן צרה ומרוכזת יחסית של פוטונים שעברה את הדרך מאותו כוכב ועד לעדשת הטלסקופ שלנו. לכן ברור גם שפלנטה בגודל של כדור הארץ תחסום את דרכה של קרן פוטונים צרה שכזו, ולא תאפשר לה להגיע לעדשת הטלסקופ שלנו.
לכן נראה הסתרה.
יריב,
לא ביקשתי ממך לקרוא מחשבות. ביקשתי ממך לקרוא טקסט. אם אתה מסתכל רק על שניים-שלושה משפטים שכתבתי ומתעלם מכל 5-10 פסקאות שליוו אותם, אז לא מפתיע שלא הצלחת להבין. מה בדבר זה שכתבתי שהניסוי חייב להתבצע עם מקור אור שאינו נקודתי או ממוקד, ושהוא צריך להיות גדול? האם הניסוי שלך ושל ישראל משקף זאת? ישראל אמר שהוא השתמש בפנס האייפון שלו, שאני מכיר אותו היטב והוא לא עונה לאף אחת מההגדרות האלה. אם היית מסתכל גם על ההסברים (הרבים) של הפיזיקה מאחורי הניסוי שכתבתי, לא היית צריך לצטט באופן עיוור שני משפטים מכל התגובות שלי. כתבתי גם במפורש שהכדור יסתיר את האור שפוגע בו, אבל מה שהסברתי זה שכמות האור פרופורציונות לגודל הזוויתי שלו, שהוא קטן כאשר הוא רחוק.
וכמה הערות לסיום (הפעם באמת לסיום): 1. יש המון רפלקציה לאור שמגיע אלינו. בינינו לבין הכוכבים שאנחנו מתצפתים עליהם יש תווך (כמו אבק, גלקסיות, אסטרואידים וכו’). התווך משחק תפקיד חשוב בתצפית.
2. כבר נאמר לך שקרני האור לא נעות בקו ישר.
3. הכי חשוב: אם אתה מסתכל על מרכז של גלקסיה, אתה רואה כתם אור. כתם האור הזה מכיל באופן טיפוסי מיליארדים רבים של כוכבים. אז למה אנחנו רואים רק כתם? למה לא רואים את כל הנקודות? כי בגלל המרחק הגדול, כל האובייקט העצום הזה, מגיע פחות או יותר מאותו כיוון ופוגע פחות או יותר באותו מקום בגלאי. כך גם כל האור שנפלט מהכוכב (שהוא באופן טיפוסי גדול פי אלפים מפלנטות שיכולות להסתיר אותו) מתמצע על פני שטח קטן מאוד בגלאי. לכן, גם ללא רפלקציה יגיע לך הרבה אור ישיר, והשאלה כמה ממנו יאבד בדרך בגלל הפלנטה. כפי שהסברתי מקודם – זו שאלה של כמה תפחת העוצמה.
חושב שאני טועה? אוקי. אני הייתי מצפה שבמקרה זה תוכל להצביע על הטעות שלי, או ברמה המתמטית (כמו שאמרתי, חישוב השינוי בשטף הוא ממש קל) או ברמה הפיזיקלית. אבל אם אתה נסמך על אינטואיציה, אין לי מה לומר. אף אחד לא יכריח אותך להסכים איתי – בטח שלא אני. מאחל לך שלכאן או לכאן, צודק או טועה, מסתיר או לא, העניין יתברר לך בקרוב.
ישראל, אל תסבך לי את העניינים עכשיו עם תורת הקוונטים בסדר? הפוטון יצא מהשמש ונע במהירות האור לעבר עדשת הטלסקופ, זהו.
תיקון אחרון אני מקווה – אני חושב שנכון יותר לשאול מה יהיה קוטרו ***הממוצע*** של אותו גליל סיבים, שהרי רוב הסיכויים שזה יהיה קוטרו אם וכאשר הוא יתקל בפלנטה שניצבת בדרכו.
“המסלול המדוייק של כל פוטון ופוטון”
יש דבר כזה?
אופס תיקון קל, התכוונתי להגיד – לצבוע באדום רק את מסלולם של הפוטונים שיצרו נקודת אור בודדת (כוכב) בתמונה הסופית.
בוא ואשאל כך, אם היית יכול לצבוע באדום את המסלול המדוייק של כל פוטון ופוטון שפגע ברגע מסויים בעדשתו של טלסקופ החלל האבל, מנקודת היציאה שלו ועד לפגיעתו בעדשה, אני מתאר לעצמי שהיית מקבל מעין גליל ארוך המורכב מהמון המון סיבים (כל סיב מייצג את המסלול של פוטון אחד בודד) שיוצא מנקודה מסויימת בחלל שבא היה הכוכב, ומגיע עד לעדשת הטלסקופ.
האם במקום הכי עבה (שמכיל נאמר לפחות 80% מהפוטונים באותו מקטע) קוטרו של אותו גליל פוטונים היה עובר את ה 10 קילומטרים? אם לא, מה יקרה אם אותו גליל ארוך של פוטונים שהיה בדרך לטלסקופ שלנו, ייתקל במחסום בגודלו של כדור הארץ? איזו אחוז מהפוטונים באותו גליל צר יצליח לעקוף את המיכשול ועדיין להגיע לעדשת הטלסקופ שלנו?
elbentzo,
אני מצטער אבל עדיין לא למדתי לקרוא מחשבות, כשאתה חוזר ומדגיש הודעה אחרי הודעה:
1. ״תראה שחליפת הכדור ***לא תעשה כלום לאור שאתה רואה מהפנס***…״
2. ״כדור טניס שיעבור בדיוק בקו המחבר בינך לבין הפנס ***לא יסתיר את הפנס***…״
3. ״מעבר כדור טניס ליד הפנס יסתיר את האור, וגם מעבר כדור טניס ליד הפרצוף שלך יסתיר את האור, ***אבל באמצע הוא לא***״
אז הדבר היחיד שניתן להבין מניסוח כזה הוא ***שלפחות*** 95% מכמות האור שהגיעה קודם לעיני (או לאמצעי המדידה) ללא חסימה, תמשיך להגיע לעיני גם כאשר החסימה תוצב באמצע הדרך.
אך באופן מעשי קרה דבר הפוך, גם בניסוי שלי וגם בזה של ישראל, 99% מכמות האור כן נחסמה! הפנס כן הוסתר!
ראה מה ישראל כתב:
״****את אור הפנס לא ראיתי****, אבל את ההשתקפויות – מהגן, מהעצים, מהאוויר – ניתן לראות היטב״
כיצד קרני האור שפגעו במחסום והשתקפו בעצים בגן ובאוויר רלוונטים לענייננו? האם ליד הפלנטה ישנם עצים, ספסלים ועצמים אחרים שהאור שניתז מהפלנטה לאחור ולצדדים יכול להשתקף בהם?
אני באמת מאד מעריך את הידע שלך ואת נסיונותיך להסביר דברים, אבל האינטואיציה שלי וגם תוצאות הניסוי אומרים לי שבנושא הזה אתה לא צודק. נכון שהשמש הרחוקה פולטת אור לכל הכיוונים אני מסכים איתך, אבל מתוך כל האור העצום הזה שהתפזר ממנה לכל הכיוונים נוכל כאן על כדור הארץ לקלוט ולראות רק אלומת אור צרה של פוטונים שהגיעה מהשמש ועד לעדשת הטלסקופ שלנו שקוטרה המקסימלי הוא 2.5 מטרים! כלומר אם היכן שהוא בדרכה של אותה אלומת אור צרה ישנו מחסום גדול כמו למשל פלנטה בגודל של כדור הארץ, אז אלומת האור הזו שהייתה בדרכה לטלסקופ הקטן שלנו תיתקע באדמת הפלנטה ולא תמשיך לעבר הטלסקופ.
האור של אותה אלומה יפגע באדמת הפלנטה וחלקו יוחזר למעלה ולצדדים, אך לא לכיוון שלנו, ולכן ברגע הזה (נניח לרגע שמהירות האור היא אינסופית) נראה שנקודת האור שקודם ראינו פתאום נעלמה.
יריב,
הניסוי כפי שישראלמתאר אותו זה בדיוק מה שאמרתי שיקרה. אני לא מבין, אתה חושב שאני טוען שכדור הטניס נהיה שקוף באורח פלא? הסברתי שוב ושוב – האור מתפזר. לכן האור שיתקע ישירות בכדור הטניס לא יגיע אליך, אבל יש הרבה אור ש”עוקף” את כדור הטניס וכן מגיע אלינו. במקרה של ישראל, היה ברור לו שהאור הזה פגע באיזה עץ בגן החשוך וחזר לעיניו מהעץ הזה. אבל כשהטלסקופ אוסף אור, הוא לא יודע מה היה המסלול של כל פוטון שהגיע אליו, אין לו את הרזולוציה להבין אם הייתה רפלקציה מעצם אחר או לא, וגם – כמו שנאמר לך כבר מקודם – מסלולי הקרניים לא ישרים ולכן חלק מהאור יכול להגיע לטלסקופ גם ללא שום רפלקציה. כל מה שאנחנו יכולים לראות זה מה השינוי בכמות האור שמגיעה לטלסקופ – והשינוי הזה יהיה אפסי כשמדובר בעצם “מסתיר” שאינו מאוד קרוב למקור האור המוסתר. בגלל זה גם שאלתי אותך אם אתה טוען שאין הבדל בין חדר חשוך לגמרי, לחדר עם נורת לד שמוסתרת על ידי קרטון במרחק 10 מטר ממנה (לא יודע בדיוק מה גודל הדירה שלך, נניח 10 מטר בין הקרטון לנורה). כי לפי מה שאתה טוען – שכל האור מהלד נחסם, אז אדם שנכנס לדירה שלך לא אמור להיות מסוגל להבדיל בין שני המקרים. אבל ברור לכל מי שאי פעם ראה מנורה שאפשר יהיה להבדיל, כי חלק מהאור יעקוף את הקרטון. לנו זה אולי יהיה ברור כי יש לנו עיניים חדות ורזולוציה גבוהה, אבל בטלסקופ שכל פיקסל שלו סוכם כמויות אסטרונומיות של פוטונים שלא בהכרח באו באותו זמן מאותה נקודה בדיוק, פשוט תקבל מריחה של כתם אור. ההבדל בין כתם האור בלי הסתרה של פלנטה ועם הסתרה של פלנטה תלוי באופן ישיר במרחק בין הפלנטה לכוכב.
ושוב – כפי שכבר הסברתי – יוצא הדופן היחיד פה הוא המקרה כאשר העצם המסתיר רחוק מאוד ממקור האור המוסתר, אבל קרוב מאוד לטלסקופ. זו אמירה טריוויאלית – כמו לומר שגם אצבעון יכול להסתיר את כל אור השמש (אם אני מצמיד לך אותו לרשתית של העין).
ניסים,
״מעבר לכך, תחשוב על הנקודה הבאה. הסתכל על הקוטב הצפוני של הכוכב. הוא בעצמו נקודת אור שמפזר קרניים לכל הכיוונים. מספיק האור מהנקודה הזו להסתיר את כל הפלנטה״
אני חושב שמה שרלוונטי עבורנו לצורך הדיון הזה אלו הקרניים שנפלטות מהכוכב לכיוון כדור הארץ (נניח שאין הפרעות והסחות בדרך) אני מדמיין מעין קונוס של קרניים שיוצאות מאיזור מסויים בכוכב (באותה שמש רחוקה) לכיוון כדור הארץ, ואלו שיפגעו בסופו של דבר בכדור הארץ הן אלו שנראה בטלסקופים שלנו.
אם בדרך, הקרניים האלו יתקלו פתאום בפלנטה, אני לא רואה שום סיבה שהיא לא תחסום את דרכן, ואז נראה הפחתה משמעותית בעוצמת ההארה של אותו כוכב, אולי נראה רק כמה קרניים קלושות שהצליחו לעקוף את מעטפת הפלנטה, אבל הקרניים שפוגעות במרכז המסה של אותה פלנטה יעצרו ולא ימשיכו לכיווננו.
ניסים,
מה שאתה אומר ברור לי לגמרי (שקרני השמש יוצאות מכל ההיקף שלה ושיש להן ״נפח״) אך זה עדיין לא מסתדר לי, ואת ההסבר של אלבנטזו לא הבנתי, וגם הניסוי שלי וגם הניסוי של ישראל שפירא לא הצליחו להראות את מה שאלבנטזו טוען שאמור לקרות.
האינטואיציה וההבנה שלי אומרות לי שכפי שהירח שלנו מצליח להסתיר את השמש הענקית בזמן ליקוי חמה (או לפחות להפחית ב 99% את עוצמת האור שלה) כך פלנטה רחוקה תצליח להסתיר יופי כוכב שנמצא עשרות או מאות שנות אור מאחוריה.
יריב
מעבר לכך, תחשוב על הנקודה הבאה. הסתכל על הקוטב הצפוני של הכוכב. הוא בעצמו נקודת אור שמפזר קרניים לכל הכיוונים. מספיק האור מהנקודה הזו להסתיר את כל הפלנטה.
כדי לראות את התופעה הזו, אמנם מזווית “הפוכה”, הסתכל מקרוב ממש על האגודל שלך וקרב אליה את האמה. אתה תראה שהמרווח יעלם לפני שהאצבעות נוגעות.
יריב
כוכב ברדיוס מיליון קמ שולח קרניים מהמעטפת שלו ולא מהמרכז. לכן, יצאו קרניים מכל הדיסקה של הכוכס הפונב אלינו. דיסקה זו גדולה בהרבה מהפלנטה.
לכן – לא תהיה הסתרה מלאה.
כך אני מבין את הטענה של אלבנצו.
יריב
הדלקתי פנס בגן בחושך וכיסיתי את אורו באמצעות כדור טניס, כפי שביקשת. אח״כ שמתי את הכדור במרחק של כ30 מטר והתרחקתי עוד 30.
את אור הפנס לא ראיתי, אבל את ההשתקפויות – מהגן, מהעצים, מהאוויר – ניתן לראות היטב.
ניסים
איזה אלברט, אתה מתכוון לסבא אברהם? הוא קצת כועס עלי כי אמרתי בפרזנטיישן שהוא טעה כנראה בנושא האי לוקליות.
תיקון – אינשטיין.
ניסים,
אישטיין?
אבל, איך אתה מסביר שגם אני וגם ישראל עשינו את הניסוי ובשום מצב לא ראינו את מקור האור כאשר יש מולו הסתרה? מדוע הניסוי לא עבד לנו? מדוע וכיצד קרני אור של פלנטה רחוקה מצליחים לעקוף פלנטה גדולה שעומדת בדרכם ולהגיע אלינו בלי שום הפחתה בעוצמת האור? איך זה יתכן?
יריב
כן, אני מסכים אם זה, עקרונית. הבעיה היא לא בעקרון. הבעיה היא שהפלנטה לא תסתיר אף כוכב מרוחק.
האשם העיקרי הוא החבר של ישראל – אלברט.
ישראל,
זה לא טוב צריך לעשות את הניסוי עם כדור טניס.
אבל איך אתה מסביר שלאלבנטזו זה כן עבד ולא הייתה הסתרה? באיזה פנס השתמשת? באיזה מרחק עמדת ממנו? באיזה מרחק שמת את ההסתרה? תוכל לתאר איך התבצע הניסוי? זה מעניין.
נ.ב – זה היה במקום חשוך?
עשיתי את הניסוי, לא מצאתי שום נקודת אמצע שבה אור הפנס נגלה פתאום.
גילוי נאות – במקום כדור טניס השתמשתי באייפון.
יריב
עשיתי את הניסוי, לא מצאתי שום נקודת אמצע שבה אור הפנס נגלה פתאום.
גילוי נאות – במקום כדור טניס השתמשתי באייפון.
ניסים,
גם אם הפלנטה תסתיר כמה כוכבים בכל תמונה, עדיין אם תחבר בקו דמיוני את כל קבוצות הכוכבים שהוסתרו (אלו שבהירותם ירדה קצת) לפי סדר ההסתרה, קבוצה 1, קבוצה 2, קבוצה 3… אתה אמור לקבל מסלול מעגלי שבמרכזו כוכב, זה שהפלנטה מקיפה.
נו אז הפלנטה תעבור על מספר כוכבים ונראה דעיכה בעוצמת האור שלהם, ולאחר מספר שעות או ימים הפלנטה תעבור על קבוצה אחרת של כוכבים…. אז כל מספר ימים תראה שלקבוצה חדשה של כוכבים ירדה הבהירות והקבוצה הקודמת שוב חזרה לבהירות רגילה.
ניסים,
״אם תצלם תמונה אחת, לא תדע כלום. הגודל של כוכב בתמונה שלך הוא בדיוק פיקסל. בחר לך פיקסל שחור – אתה טוען ששם יש פלנטה? אולי פשוט אין שם כוכב?״
אבל אם צילמת תמונה והיו בה 20 כוכבים, ובתמונה הבאה שתצלם פתאום הבהירות של אחד הכוכבים ירדה ב 30%, זו לא אינדיקציה למשהו? אולי איזו פלנטה שבדיוק עברה שם וחסמה קצת מהאור של הכוכב שהגיע לטלסקופ שלנו?
יריב
הנקודה שלי היא שהפלנטה תעבור על מספר כוכבים בתמונה אחת. לא תדע באיזה סדר זה קרה. זה המידע שאתה מאבד בדגימה.
יריב
אם תצלם תמונה אחת, לא תדע כלום. הגודל של כוכב בתמונה שלך הוא בדיוק פיקסל. בחר לך פיקסל שחור – אתה טוען ששם יש פלנטה? אולי פשוט אין שם כוכב?
יריב
פלנטה בגודל כדור הארץ מסיטה את האור ב 0.16 מיליוניות המעלה.
הגודל הזוויתי של פלנטה כזו במרחק 10 שנות אור היא 6 מיליארדיות המעלה.
עכשיו ברור?
ניסים,
בניסוי שתיארתי לך עם המחבת רק רציתי להראות לך שאין קשר בין משפט הדגימה שניסית לקשר לנושא ובין זמן חשיפה וזמן הסתרה של אובייקט, הראיתי לך שהמחבת השחורה תופיע בתמונה הסופית למרות שלפי משפט הדגימה שהבאת לא היית אמור בכלל לראות אותה.
יריב
בוא נקרב את הדוגמה שלך לנושא שלנו. בוא נרחיק את המחבט לטווח של מיליון ק”מ. אה, וגם נעשה את זה סתנאי תאורה גרועים. וגם, במחבט כל הזמן בתנועה.
אתה עדיין בטוח שנראה משהו?
ישראל שפירא,
כלומר אתה לא מסכים עם דבריו של אלבנטזו? אתה יודע יש לו קצת ידע וניסיון בפיזיקה, הוא גם אמר שהוא ביצע ניסוי דומה לזה שציטטתי לך קודם והמחסום לא הצליח לחסום את אור הפנס, כיצד אתה מסביר זאת?
הירח לא יסתיר את השמש כשהוא קרוב אליה, רק ממרחק מסויים ממנה.
אבל אחרי אותו מרחק ככל שיקרב לעין הוא יסתיר אותה גם יסתיר.
וזו טענתי, שאופטית אין דבר כזה שיש הסתרה מקרוב ומרחוק אבל לא באמצע.
ניסים,
לגבי החלק שרשמת לגבי הסחת האור בגלל עיוות המרחב בכלל לא הבנתי מה ניסית להגיד שם.
ניסים,
שוב, משפט הדגימה מדבר על דגימת תדרים אז אני לא מבין איך זה בכלל קשור לענייננו, אנחנו לא עוסקים כאן בתדרים. בוא ואשאל אותך שאלה, אתה מצלם את הנוף ביום שמש בהיר בזמן חשיפה של 4 שניות, ותוך כדי הצילום מישהו מכניס פתאום מחבת שחורה לפריים (שתופסת נגיד שליש מגודל הפריים) ומחזיק אותה יציבה מול המצלמה במשך שנייה אחת, האם לדעתך אתה תראה או לא תראה את המחבת בתמונה הסופית שתפתח?
אני אומר שבהחלט תראה אותה או לפחות את הצללית שלה, אתה מסכים איתי או לא?
ישראל,
עזוב ת’הסברים (כאילו מי מבינהם מבין על מה הוא מדבר)… קלטת איזה טריפלקס יש ליריב? ועוד עם ממיר! יא אללה…
האור הוא לא קליע שנע בקו ישר ופוגע בנקודה.
האור מתפזר לכל הכיוונים – אלא אם כן הוא מרוכז לשטח יותר קטן.
יריב
הבנת שהסחת האור בגלל עיוות המרחב מונע כל אפשרות לראות את הצל של הפלנטה?
יריב
משפט הדגימה אומר שזמן הדגימה צריך להיות פחות ממחצית מחזור האות הנידגם.
לתפוס הבהוב של 400 שניות צריך זמן דגימה של 200 שניות. האבל רחוק מזה.
ישראל שפירא,
״אם מקור האור גדול מהמחסום, הוא באמת לא יכוסה״
אז איך אתה מסביר שבזמן ליקוי חמה הירח הקטן שלנו מצליח להסתיר מאחוריו את השמש הענקית?
ישראל שפירא,
אני מעתיק לכאן מספר ציטוטים מההודעות של אלבנטזו שנראה לי שפיספסת, קרא בבקשה ותגיד אם זה נשמע לך הגיוני –
״הנה ניסוי שאתה יכול לבצע עם שני חברים: צאו בלילה לרחוב. אתה תעמוד בנקודה מסוימת וחבר עם פנס חזק יעמוד במרחק 50 מטר ממך. אתה תראה אותו היטב בחושך. עכשיו תסתכל על שני מקרים שונים:
1. החבר שמחזיק את הפנס במרחק 50 מטר ממך מעביר כדור טניס מול הפנס, במרחק של 10-20 ס”מ. במקרה זה כדור הטניס יחסום את מרבית האור ואתה, שעומד במרחק 50 מטר, ממש תראה דעיכה חזקה באור הפנס ברגע החליפה.
2. חבר שלישי עומד בינך לבין החבר עם הפנס, במרחק 25 מטרים מכל אחד מכם, ומעביר כדור טניס על פני הציר המחבר ביניכם. תראה שחליפת הכדור לא תעשה כלום לאור שאתה רואה מהפנס, כי בנקודת ההסתרה (25 מטר) אור הפנס כבר מפוזר על פני שטח גדול יחסית וחליפת הכדור ממש זניחה. כמובן שבאסטרונומיה, שם המרחקים קצת יותר גדולים מעשרות מטרים, הבעיה אף חמורה יותר…
מעבר כדור טניס ליד הפנס יסתיר את האור, וגם מעבר כדור טניס ליד הפרצוף שלך יסתיר את האור, אבל באמצע הוא לא״.
מה דעתך? אולי תבצע את הניסוי ותדווח כאן על התוצאה?
אם מקור האור גדול מהמחסום, הוא באמת לא יכוסה, אבל גם אם יוצב המחסום קרוב למקור האור לא.
הקרבת הכיסוי לעין עושה רק טוב לכיסוי, אחרת נשאלת השאלה: אם מקרוב ומרחוק יש כיסוי, אז מהי נקודת האמצע שבה הוא נעלם?
חס ושלום, כמה שניות אור. ההסתרה היא לכמה שעות טובות.
עבודה.
ישראל שפירא,
״אמצע הדרך לא תואם לתנאי הזה?״
לא, כי לפי מה שאלבנטזו טוען הכוונה היא שהפלנטה תהיה באמצע הדרך ביננו הצופים ובין הכוכב, ושהמרחק בין הפלנטה לכוכב יהיה לפחות כמה שנות אור, הוא טוען שבמצב כזה הפלנטה לא תסתיר את הכוכב.
הוא אומר (תקרא את ההודעה שלו…) שהוא ביצע ניסוי דומה עם לד או פנס בביתו והמחסום שהוא שם באמצע הדרך לא הצליח להסתיר את מקור האור… אולי תשחזר את הניסוי שלו, יש לך פנס בבית?
אם לא זה לא רלוונטי.
ישראל,
מה המרחק בין הכוכבים המקיפים ובין כוכב האם? האם המרחק הוא שנות אור?
יריב
״אמצע הדרך״ לא תואם לתנאי הזה?
אני אומר שהפלנטה כן תסתיר את אותו כוכב מרוחק, אבל רק לאותו שבריר שברור שניה שהיא חוסמת (למעשה חסמה לפני הרבה שנים) את אור הכוכב.
ניסים,
משפט הדגימה של נייקוויסט מדבר על תדרים, מה הקשר בין זה ובין זמן חשיפה של מצלמה וזמן ההסתרה של הכוכב?
ישראל שפירא,
אני רואה שלא ממש עקבת בעיון אחרי ההודעות בשירשור הזה, אלבנטזו מדבר על כוכב שנמצא שנות אור רבות מאחורי הפלנטה, שנמצאת שנות אור רבות מאיתנו, הוא טוען שבמצב הזה הפלנטה לא תסתיר את הכוכב.
הדוגמאות שהבאת לא תואמות לתנאי הזה.
יריב
טעיתי. מספיק הסחה של מיליארדית השניה… לכן הסחת הכבידה היא פי 100 חזקה יותר.
יריב
ההסחה בגלל עיקום המרחב הוא פי 10 מזה….
יריב
שוב … אנחנו מדברים על פלנטות שעשויות מאטומים. העקיפה לא צריכה להיות גדולה – סדר גודל של מאית מיליונית מעלה.
יריב
בוא נניח שאתה צודק. כדור הארץ בקוטר 12,000 ק”מ. מהירותו 30 ק”מ בשניה. כלומר הוא יסתיר כוכב מרוחק למשך 400 שניות.
זמן חשיפה אופייני של האבל הוא 1000-2000 שניות.
אתה מכיר את משפט הדגימה של נייקוויסט? ישראל, תסביר לו…
יריב
“אם נמתח קו דמיוני בין כל הכוכבים שהוסתרו לפי סדר ההסתרה ונגלה שנוצרת תנועה מעגלית סביב כוכב, בינגו מצאנו פלנטה”.
אולי מחשב קוואנטי יוכל לשקלל את כל התנועות השונות והמסלולים השונים כדי להגיע לתוצאה משמעותית.
“בטח שיסתיר”
למה בטח?”
כי זו תוצאה נצפית, ע”ע כוכבים משתנים (“קפאידים” עלק). קח לדוגמה את אלגול, כוכב השטן. כל יומיים ושלושה רבעים האור שלו מתעמעם עד כדי כך שניתן להבחין בעמעום בעין בלתי מזויינת מהארץ, מרחק של כ93 שנות אור. הסיבה היא שאלגול הוא מערכת של 2 כוכבים שמקיפים את כוכב האם וגורמים לליקוי הנצפה מהארץ (תוכל לראות אותו בעוד חצי שנה, עכשיו אפשר לצפות בליקוי רק בחצי הכדור הדרומי).
“בטח שיסתיר”
למה בטח? אלבנטזו דווקא טוען שפלנטה לא תסתיר כוכב שנמצא הרחק מאחוריה… האם אתה מסכים עם הטענה הזו? אם כן, כיצד אתה מסביר זאת? (את ההסבר של אלבנטזו לא כל כך הבנתי, אולי אתה תוכל להסביר).
ישראל שפירא,
אבל גם כיום כאשר מחפשים כוכבי לכת לא יודעים מראש היכן הם נמצאים, אז מסתכלים על פיסת שמיים ומחכים שתהיה הפחתה בעוצמת האור של אחת השמשות בפריים.
גם בשיטה שאני מציע לא יודעים מראש איזה כוכב יוסתר, לכן מסתכלים על פיסת שמים שיש בה מספיק כוכבים, וממתינים לראות אם תהיה הסתרה של אחד הכוכבים, ואז הסתרה נוספת של כוכב סמוך, ולאחר זמן נוסף עוד הסתרה של כוכב אחר שנמצא ליד… אם נמתח קו דמיוני בין כל הכוכבים שהוסתרו לפי סדר ההסתרה ונגלה שנוצרת תנועה מעגלית סביב כוכב, בינגו מצאנו פלנטה.
יריב
בטח שיסתיר, אבל לכמה זמן? ולמה דווקא את אותו גרם שמיים שבו אנו צופים כשיש לו מיליארדים אחרים להסתיר? איך זה ימנע בעדינו להתבונן בכוכב או ירח ספציפי שבו אנו מעוניינים?
ישראל שפירא,
אבל בדוגמא שאני מדבר עליה אין רק לייזר אחד, יש מאות מיליארדי עפרונות לייזר שמאירים לכיווני! אז מה עכשיו הסיכוי שהמטבע הקטן שלנו יסתיר את אחד מהלייזרים?
הבנת את המשל?
ניסים,
1. נגיד שכל הכוכבים והגלקסיות מאחורי הפלנטה שלנו (זו שאנו מחפשים) נעים וזזים בצורה משוגעת לכל הכיוונים כפי שאתה טוען, איך בדיוק זה מונע מהפלנטה להסתיר אותם? האם כאשר אתה נוסע בלילה לצידה של עיר גדולה, וישנו על חלון הרכב שלך כתם ליכלוך שלא מאפשר לאורות לעבור דרכו, זה יפריע לכתם להסתיר את אורות העיר בגלל שהם זזים? למה התזוזה של נקודות האור מאחורי הפלנטה אמורים להפריע במשהו? את זה עוד לא הבנתי.
2. לפי ויקיפדיה (וגם לפי ישראל שפירא) אור יכול לעקוף מחסום אטום רק כאשר זה קטן מאורך הגל של האור, האם אתה טוען שמה שרשום בויקיפדיה שגוי? ונגיד שחלק מאור הכוכב שפגע בפלנטה הצליח לעקוף אותה, כמה זה יהיה באחוזים? 1% ? 5% ? עדיין רוב האור יחסם ע״י הפלנטה, ואם לא נמק בבקשה מדוע…
3. אני דווקא מקשיב אבל אני לא מוצא הרבה היגיון בטיעונים שלך. שוב, עם כל הסתות האור שאתה מדבר עליהן עדיין אנחנו רואים מיליארדי כוכבים וגלקסיות בכל חתיכת שמיים זעירה שאנחנו מביטים אליה, אז תסביר לי בבקשה, מה מונע מפלנטה שנמצאת ביננו ובין אותם כוכבים וגלקסיות, להסתיר חלק מאותן נקודות אור?
elbentzo,
״אם אתה אומר שאין שום הבדל בין חדר חשוך לחלוטין, וחדר שדולקת בו נורת לד…״
אולי לא הייתי ברור, ***בכל הניסויים שעשיתי*** דלקה נורת לד קטנה וירוקה של הממיר, אבל בגלל שכל כך הדגשת שהחדר חייב להיות חשוך אז המתנתי עד שיחשיך בחוץ וביצעתי את הניסוי פעם נוספת כדי להיות בטוח שהאור היחיד בבית הוא רק של הלד הירוק.
מאד הייתי רוצה לראות ניסוי כמו שעשית שבו המחסום לא מצליח לחסום את האור של הלד, זה נראה לי כמו סוג של קסם. יהיה נחמד אם מישהו כאן יהיה מוכן להכין סרטון של דקה או שתיים שמדגים את התופעה ולהעלות ליוטיוב, ממש הייתי רוצה לראות את זה. בניסוי שאני עשיתי פיסת הקרטון הסתירה לחלוטין את הלד (לד פיצפון מלבני, אבל מפיץ אור דיי חזק שאפשר לראות אותו בבירור מקצה המיסדרון).
אם יש לך איזה מקור אינטרנטי שמסביר על האפקט שאתה מדבר עליו בצורה פשוטה בתוספת איורים להמחשה אשמח לקבל קישור וללמוד על התופעה.
ניסים
לא הבנתי איך האור יעקוף את הירח בגלל קטנות האטומים.
היהפוך אור עורו ואטום מסלולי אלקטרוניו?
ולמה לא הגעת להרצאה של סחבק בסנטה מוניקה?
https://www.meetup.com/Quantum-Physics-Discussion-Group/events/241128751/
יריב
קח עיפרון לייזר והסתכל עליו ממרחק קצר (אל תשכח לשים משקפי לייזר).
אם תחסום אותו ממרחק קצר באמצעות מטבע קטן, האור יעלם.
אם תשים את המטבע במרחק קצר מהעין, האור גם כן יעלם.
מה קורה אם המטבע באמצע הדרך?
אם הוא נמצא בדיוק באמצע האם תראה את הלייזר עצמו? הפלא ופלא, לא! (למרות שתראת את שולי הקרן פוגעים באויר ומשם מוקרנים אליך).
אם תזיז את המטבע לאורך ציר החיבור בין הלייזר לעין האם תראה את הלייזר? כפתור ופרח, לא!
האם זה אומר שבסימולציה של גרמי השמיים לא תראה אותם? שוד ושבר, כן תראה!
הסיבה היא שאילו הלייזר או המטבע היו בתנועה מתמדת, מה הסיכוי שתתפוס אותם בדיוק ברגע שהם על אותו הקו שמתחבר עם העין?
אוי ואבוי, נמוך ביותר.
מקבל ומבין את הנמשל?
יריב,
ראשית, מטרת הניסוי היא לעזור לך לראות שאור זה דבר שמתפשט בחלל. אם אתה אומר שאין שום הבדל בין חדר חשוך לחלוטין, וחדר שדולקת בו נורת לד אבל היא מוסתרת בקרטון המרוחק ממנה – אני לא יודע מה לומר לך. אני עשיתי עכשיו ניסוי דומה בחדר וזה שני עולמות שונים. אבל מכיוון שאין לך אינטרס לשקר, אני יכול רק להניח שהנורה שהשתמשת בה ממש, אבל ממש, חלשה.
ובתשובה לשאלתך – לא, קרני האור בחלל לא נעות בקווים ישרים, במיוחד לא על פני מרחקים ארוכים. אבל זו לא הסיבה הראשית לכך שפלנטה מרוחקת לא תוכל להקטין את האור של כוכב באופן משמעותי מספיק בשביל שנקלוט את זה – הסיבה העיקרית היא שאין פה אף עצם נקודתי: הטלסקופ לא נקודתי, המקור לא נקודתי. אתה מתעקש להסתכל על המקרה של שתי נקודות (צופה ומקור) וקו שמחבר ביניהם, ומניח שאם נשים משהו באמצע אז תהיה הסתרה. זה פשוט לא מודל נכון. ה”שמש” שאתה רואה זה סכום של פוטונים שנקלטו על פני שטח מסוים בטלסקופ, שהגיעו בערך מאותו אזור אבל לא בדיוק. זה מיצוע על הרבה אור שיצא מהכוכב והגיע בערך לאותה נקודה בטלסקופ. לכן (כפי שהסברתי מקודם) זו בכלל לא שאלה של הסתרה בגיאומטריה אופטית אלא שאלה של כמה שינוי בשטף האור עושה הפלנטה. והשינוי הזה דועך מהר מאוד עם מרחק הפלנטה מהכוכב. מקווה שזה יקדם אותך ואולי יותר ברור ממקודם. אני חושב שהגיע זמני לפרוש.
יריב
1. כדור הארץ מקיף את השמש ב-30 ק”מ לשניה. השמש נעה 220 ק”מ בשניה. מה זניח פה?
2. המסלול של גלי אור מוסת כשהוא פוגש מחסום ולא חשוב גודל הגוף שמחובר למחסום. העקיפה היא אולי קטנה, אבל זה לא זניח במרחקים עצומים.
3. כמה אחוזים מאור הכוכב מוסתר ע”י פלנטה במרחק 10 שנות אור? כמה אחוז עוברים מספיק קרוב לפלנטה שהם יגיעו אלינו? השמש שלנו מסיתה אור בצורה מדידה. החישוב שהצעתי שפלנטה תסיט באותה מידה?
יריב
1. כדור הארץ מקיף את השמש ב-30 ק”מ לשניה. השמש נעה 220 ק”מ בשניה. מה זניח פה?
2. המסלול של גלי אור מוסת כשהוא פוגש מחסום ולא חשוב גודל הגוף שמחובר למחסום. העקיפה היא אולי קטנה, אבל זה לא זניח במרחקים עצומים.
3. כמה אחוזים מאור הכוכב מוסתר ע”י פלנטה במרחק 10 שנות אור? כמה אחוז עוברים מספיק קרוב לפלנטה שהם יגיעו אלינו? השמש שלנו מסיתה אור בצורה מדידה. די. .. אם אתה לא רוצה להקשיב 🙂
ישראל שפירא,
אנחנו רואים עשרות מיליארדי שמשות בשמיים בכל כיוון שאנחנו מביטים אליו, אז אני מניח שיש מספיק שמשות וגלקסיות רחוקות שהפלנטות שאנחנו מחפשים יכולות להסתיר…
ניסים,
אני לא מבין למה אתה מתרגז ולוקח את זה באופן כל כך אישי, אני לא מנסה לפסול שום דבר שלא מתאים לדעה שלי, אני רק מנסה להבין מה נכון ומה לא. פירטתי ונימקתי לגבי כל נקודה שהעלית בצורה דיי אובייקטיבית לדעתי, ורשמתי מדוע אני לא חושב שזה רלוונטי, אפילו הסכמתי איתך לגבי אחת הנקודות.
1. אתה אומר שתנועת הכוכב (זה שנמצא מאחורי הפלנטה) מורגשת ואינה זניחה, אין בעיה, אבל כיצד זה פוסל את הרעיון שהפלנטה בשלב כלשהו כן תסתיר את אותו כוכב כאשר הוא והפלנטה יתיישרו על אותו קו שמגיע מהכוכב ועד אלינו לכדור הארץ? באיזה אופן זה אמור להפריע? ועדיין, אני חושב שכאשר אנו מביטים על כוכבים מאד רחוקים, מבחינתנו הם כמעט נייחים ואינם זזים ממקומם בעיקר כשמדברים על צילום שנמשך רק כמה דקות או מספר שעות. כשאתה מביט בלילה ממרפסת ביתך על הירח, האם אתה מצליח להבחין בתנועתו? אני בספק גדול…
2. ״אני רוצה לספר לך סוד, אבל אל תגלה לישראל! הפלנטה עשויה מאטומים ממש ממש קטנים. …. לכן, גם הם יוצרים עקיפה. אבל שש. .. זה רק בינינו״
את המשפט הגאוני הזה באמת לא הצלחתי להבין… האם אתה אומר שהאור מצליח לעקוף גוש ענק של אטומים שדבוקים זה לזה, בצורת פלנטה, בגלל שכל אחד מהם ממש ממש קטן? לפי טענתך זו היינו אמורים להיות שקופים והאור היה אמור לעבור דרכנו לא? אולי ישראל שפירא רוצה להגיד משהו בנושא? 🙂
3. ״השמש שלנו מסיטה בצורה נראית אור של כוכבים בגלל עיקום המרחב. השמש שוקלת פי מיליון מפלנטה״
זה נכון, אבל שוב אני לא מבין איך זה מונע מפלנטה להסתיר כוכבים שנמצאים ברקע? האם מבין כל קרני האור שמגיעות מכוכבים רחוקים ומוסתות ע״י מסות גדולות ימינה ושמאלה, למעלה ולמטה, אין אף כוכב שקרני האור שלו פוגעות בדיוק בפלנטה ולכן אינן מגיעות אלינו בשלב מסויים? ממש לא מובנת הטענה שלך.
ההגיון שלי אומר שמחסום לאור מכיוון מסויים, ירח לדוגמה, יעשה ״צל״ על כדה״א ויסתיר את שמאחוריו, כולל פלנטות ושמשות.
אך זה רלוונטי רק לגבי אור עתיק שפגע במחסום לפני שנים רבות (4000 במקרה של Kepler-1625b) ןהזדמן לכדה״א שגם הוא טיילן לא קטן בדיוק עכשיו.
אולברס טען בשעתו ששמי הלילה צריכים להיות בהירים כמו שמי היום, ע״ע פרדוקס אולברס. הפיתרון, מפץ גדול והתפשטות.
יריב
זה שאתה פוסל כל מה שאני אומר כי זה לא מתאים לדעתך זה יפה. זה לא הופך את זה לנכון.
בשנה של פלנטה יש תנועה לא זניחה של הכוכב, כי הכוכב הוא נקודה. כלומר, גודלו הרבה מתחת לרזולוציה של כל טלסקופ קיים.
אני רוצה לספר לך סוד, אבל אל תגלה לישראל! הפלנטה עשויה מאטומים ממש ממש קטנים. …. לכן, גם בם יוצרים עקיפה. אבל שש. .. זה רק בינינו.
הלאה. השמש שלנו מסיטה בצורה נראית אור של כוכבים בגלל עיקום המרחב. השמש שוקלת פי מיליון מפלנטה. אני אשאיר לקורא הנבון לחשב פי כמה רחוקים פלנטות רחוקות. ..
יריב
זה שאתה פוסל כל מה שאני אומר כי זה לא מתאים לדעתך זה יפה. זה לא הופך את זה לנכון.
בשנה של פלנטה יש תנועה לא זניחה של הכוכב, כי הכוכב הוא נקודה. כלומר, גודלו הרבה מתחת לרזולוציה של כל טלסקופ קיים.
אני רוצה לספר לך סוד, אבל אל תגלה לישראל! הפלנטה עשויה מאטומים ממש ממש קטנים. …. לכן, גם בם יוצרים עקיפה. אבל שששששש. .. זה רק בינינו.
הלאה. השמש שלנו מסיטה בצורה נראית אור של כוכבים בגלל עיקום המרחב. השמש שוקלת פי מיליון מפלנטה. אני אשאיר לקורא הנבון לחשב פי כמה רחוקים פלנטות רחוקות. ..
נ.ב – שתי ההודעות הקודמות שונות זו מזו, ההתחלה שלהן דומה כך שזה עשוי לבלבל ולהיראות כאילו מדובר בהכפלה של אותה הודעה, זה לא.
ביצעתי את הניסוי פעם נוספת עכשיו, כשכבר חשוך בחוץ, כדי להיות בטוח ב 100% שלא פיספסתי קודם איזו קרן אור שאולי חדרה בטעות מתחת לאחד התריסים בלי ששמתי לב, וגם הכנתי חתיכת קרטון חדשה שווידאתי שעובייה בדיוק כעובי הלד לא פחות ולא יותר. ושוב, כאשר הבית חשוך לחלוטין קיבלתי בדיוק את אותה התוצאה כמו קודם, פיסת הקרטון הדקה מכסה לחלוטין את הלד וממרחק של 11 מטר לא רואים אותו בכלל כשהוא ממוקם באמצע הדרך ביני ובין הלד.
מעבר לכך הייתי שמח להבין את ההיגיון התיאורתי מאחורי הטענה הזאת שפיסת הקרטון (או הפלנטה אם חוזרים לענייננו) לא תסתיר את מקור האור שנמצא הרחק מאחוריה. האם האור שנע ממקור האור ועד לאמצעי התצפית שלנו לא נע בקווים ישרים? אם כן, כיצד הוא אמור לעקוף את המיכשול האטום שניצב בדרכו?
ישראל שפירא לאן נעלמת? אין לך מה לתרום לדיון?
ביצעתי את הניסוי פעם נוספת ושוב קיבלתי את אותה התוצאה בדיוק. החשכתי את כל הבית, סגרתי את כל התריסים, הוילונות, הדלתות, אפילו כיסיתי את התצוגה הדיגיטלית של אחד המכשירים באיזור הסלון כדי שלא תפריע. נעמדתי במרחק של קצת יותר מ 11 מטרים מהלד הירוק של הממיר, כשבאמצע בין הממיר וביני הצבתי שוב פיסת קרטון דקה וארוכה שעובייה כגודל הלד. ושוב, כאשר התמקמתי בזווית המתאימה שבה הקצה של פיסת הקרטון נמצא בדיוק מול הלד, הלד הירוק נעלם ולא ראיתי אותו בכלל.
מי שרוצה מוזמן לחזור על הניסוי בעצמו בביתו ולראות.
ניסים,
מכל הנקודות שהעלית אני חושב שרק הנקודה של זמן חשיפה ארוך היא באמת רלוונטית, והתייחסתי לכך כבר בהודעות הראשונות שכתבתי בנושא. אכן, אם זמן הליקוי (ההסתרה) של הכוכב ע״י הפלנטה הוא קצר מדי יחסית לזמן החשיפה של הצילום אז באמת יהיה קשה לזהות זאת.
לגבי דלילות הכוכבים ברקע, לי נראה דווקא שיש מספיק נקודות אור ברקע (וכאמור גם גלקסיות רחוקות יכולות לשמש כנקודות אור שהפלנטה יכולה להסתיר…) וגם אם הפלנטה לא תסתיר כל רגע ורגע אחת מהן ברציפות, מספיק שתהיה הסתרה של נקודת אור פעם ב… ואחרי כמה הסתרות בודדות כבר נוכל לזהות שההסתרות יוצרות תבנית של מעגל סביב כוכב שנמצא במרכז.
בעניין תזוזת הפלנטות והכוכבים – לא רלוונטי לדעתי, עדיין אתה תראה נקודת אור שנעה, ופתאום נעלמת כאשר הפלנטה נמצאת בדיוק ביננו ובין אותה נקודת אור, מה גם שבמרחקים כאלו ובזמני הצילום הקצרים יחסית התנועה של הכוכבים והגלקסיות כמעט בלתי מורגשת.
לגבי עקיפה של אור, כמו שישראל שפירא אמר וגם לפי ויקיפדיה אור יכול לעקוף מחסום רק אם המחסום קטן מאורך הגל שלו, כלומר זה ממש לא רלוונטי לעניין שלנו, פלנטה היא מכשול הרבה יותר מדי גדול כדי שאור יוכל לעקוף אותה.
בקשר לאור שמתעקם לפי תורת הייחסות, זה רלוונטי רק אם ישנם גופים ממש מאסיבים בין הכוכב וביננו, ועדיין גם אם כן, עדיין יהיו מספיק שמשות (או גלקסיות) ברקע שהפלנטה תחסום את מסלול האור מהן לכדור הארץ.
בנוסף, elbentzo טוען שאם השמש נמצאת הרחק מאחורי הפלנטה אז הפלנטה לא תצליח להפחית את כמות האור שמגיעה ממנה אלינו, אבל לא ראיתי בשום מקום שהוא מסביר מדוע זה קורה. האם האור שמגיע מהכוכב לא נע בקווים ישרים? אם כן, כיצד הוא מצליח לעקוף את הפלנטה? זה קצת סותר את הפיזיקה התיכונית שאני מכיר…
יריב
זה דווקא עיקבי. ..
אני חושב שעקרונית הרעיון שלך הוא טוב.
מעשית – לא.
כל הנייר, פלנטה תסתיר כוכב מרוחק.
בפועל – גם הפלנטה וגם הכוכב הם נקודות בשמיים. בהנחה, שאני חושב שהיא שגויה, שיש כל כך הרבה כוכבים אז תמיד נמצא כוכב שהפלנטה מסתירה. אבל – הפלנטות והכוכבים נמצאים בתנועה. לדוגמה, הפלנטות מקיפות את מרכז שביל החלב.
הבעיה השנייה היא עקיפה. בפיסיקה קלסית אור מתעקם מעט כשהוא עובר ליד עצם. ישראל צודק שזה מעט אבל במרחקים עצומים אני חושב שזה מספיק כדי למנוע מדידה של הסתרה כזו.
בתורת היחסות אור מתעקם במעבר ליד מסה (אם לדייק, המרחב מתעקם. ..). גם זה יגרום לכך שלא תהיה הסתרה של הכוכב.
בעיה נוספת היא שזמן הליקוי יהיה קצר מאד. כשטלסקופ מצלם כוכבים, זמן החשיפה הוא שעות, ולא חלקיקי שניה.
אני חושב שהרעיון שלך יפה! אבל, אני לא חושב שתהיה כל השפעה הניתנת למדידה.
לגבי פיקאסו אולי יותר נכון להגיד ציור, ולא תמונה.
elbentzo,
אני מודה שאני לא מצליח להבין את ההסבר שלך אם כי אני מעריך את זה שאתה מנסה להסביר.
אתה טוען שמה שאנחנו רואים זה לא הכוכב עצמו אלא האור שהוא פולט, אבל זה בעצם נכון לגבי כל עצם שאנחנו רואים, לא? כשאנחנו מסתכלים על פנס רחוב או על פנסים של רכב שנוסע מולנו אנחנו רואים את האור שנפלט מהם, וכשאנחנו מסתכלים על תמונה של פיקאסו במוזיאון אנחנו רואים את האור שפגע בתמונה וחזר לעינינו, לא? אז תמיד אנחנו רואים את האור שחזר מעצמים… בין אם הם יצרו אותו בעצמם, ובין אם הם מחזירים אור שנוצר במקום אחר.
אתה אומר שהגודל הזוויתי של הכוכבים שאנחנו רואים הוא הרבה יותר גדול מגודלם הזוויתי האמיתי, אך מדוע? האם קרני האור שנפלטות מהכוכב אינן נעות בקווים ישרים?
כאשר יחשיך אני אבצע שוב את הניסוי עם הלד, אבל אני מעריך כבר עכשיו שגם אם אני אראה קצת זוהר ירקרק בשולי הקרטון שמסתיר את הלד, עדיין הוא יחסום 99% מהאור בהשוואה למצב ללא קרטון שמסתיר.
אורך הגל של האור לא קצת קטן מדי בשביל עקיפת כוכבים?
יריב,
מה שאתה רואה בשמיים זה לא הכוכב. אתה רואה כמות מסוימת של האור שהוא פולט. בגלל שהוא רחוק, זה נראה די קטן בשמיים, אבל זה לא אומר שאתה רואה את הכוכב. מה שחשוב להבין זה שלכל האובייקטים השמימיים עצמם (בין אם זה ירח ברדיוס 1000 ק”מ, פלנטה ברדיוס 5000 ק”מ או כוכב ברדיוס מליון ק”מ) יש גודל זוויתי של ממש אפס על פני השמיים שלנו. הם בלתי נראים. הסיבה שכוכבים דווקא אפשר לראות (בניגוד לפלנטות וירחים, אלא אם כן הם ממש ממש ממש ממש קרובים אלינו) היא בגלל האור שהם פולטים וההתפשטות שלו, שגורמת לגודל הזוויתי שלהם על השמיים להיות גדול בהרבה מגודלם האמיתי (אך עדיין די קטן כי הם רחוקים).
מה שאני מנסה להסביר לך זה שפלנטה לא מסתירה את השמש עצמה. היא רק חוסמת חלק מהאור שהיא פולטת, שסכום כל האור הזה (בתוך המפתח הזוויתי של הטלסקופ) הוא מה שאתה רואה בתור ה”כוכב” בשמיים. אם הפלנטה לא קרובה מאוד לשמש, היא לא תשפיע על פליטת האור באופן משמעותי. זהו. לאורך כל התגובות הרבות אתה פשוט מפספס את הנקודה שמה שאתה רואה זה לא הכוכב, אלא כמות מסוימת של אור שהוא פולט. לכן לא צריך לשאול האם הפלנטה מסתירה אותו כמו בגיאומטריה אופטית (קרניים ישרות שמחברות בין עצמים נקודתיים) אלא כמה היא משנה את כמות האור שהוא פולט לכיוונינו. שינוי זה רלוונטי רק כאשר המרחק בין השמש לפלנטה קטן.
אני לא בטוח אם אני יכול להסביר את זה באופן יותר ברור. אם ההסבר שלי לא טוב בעיניך, יש המון מקורות אינטרנטיים (או שאתה יכול לבצע את הניסוי שהצעתי לך, או את הניסוי שאתה הצעת אבל בחדר חשוך לגמרי בו האור של הלד לא נבלע באורות אחרים).
ניסים,
אני לא מבין, אתה כל רגע משנה את דעתך?
קודם אמרת לי: ״עקרונית הפלנטה יכולה לגרום לליקוי מלא של אותו הכוכב, אבל זה יהיה מאורע חד-פעמי…. פלנטה תסתיר לחלוטין כל כוכב שרחוק מאד ממנה״.
ועכשיו אתה אומר שזה לא אפשרי? ולמה אתה מתכוון כשאתה אומר עקיפה ותורת היחסות? איך זה מונע מפלנטה בגודל של כדור הארץ להסתיר כוכב רחוק שנמצא 20 אלף שנות אור מאחוריה?
יריב
אחד הדברים שאתה מתעלם מהם זו עקיפה. ודבר שני זה תורת היחסות. התוצאה היא, להבנתי, שפלנטה במרחק שנות אור מכוכב וגם מאיתנו לא תשפיע בצורה מורגשת על כמות האור הניצפית.
בפועל, אתה מנסה להסתיר נקודה עם נקודה. ואין לך כל כך הרבה נקודות (כוכבים) שאפשר להתעלם מזה.
elbentzo,
אני מבין לגמרי את מה שאתה אומר לגבי הגודל הזויתי של הכוכב שהפלנטה מסתירה, וברור שהיא תסתיר זווית קטנה יותר ממנו ככל שהיא תתרחק.
אך אני לא מבין כיצד זה רלוונטי לעניייננו, הרי מה שמעניין אותנו כצופים כאן מכדור הארץ זו רק הזווית המרחבית ***שבה אנו*** רואים את אותו כוכב רחוק (שמש) ולא כמה אור הוא פולט לאחור, לצדדים, או בכל מיני זויות שבהן האור ממנו לא מגיע לאמצעי התצפית שלנו.
אתה בטח תסכים איתי שככל שאותו כוכב יותר רחוק מאיתנו כך הזווית המרחבית שבה נראה אותו תהיה קטנה יותר. במרחק מסויים הוא יראה לנו כמו מטבע של שקל (בגודלו הזוויתי) ובמרחק הרבה יותר גדול הוא יראה לנו כבר כמו נקודה קטנה, כלומר בגודל זוויתי הרבה יותר קטן.
עכשיו השאלה שלי כזו, אם ישנה פלנטה (ירח) בגודל מסויים, והרחק הרחק (ממש הרחק) מאחוריה ישנו כוכב, האם לא יתכן שהגודל הזוויתי שבה נראה את אותה פלנטה, יהיה זהה או אפילו גדול יותר מהגודל הזוויתי של אותו כוכב כפי שאנו רואים אותו כאן מכדור הארץ? אם כן, מדוע שהיא לא תסתיר אותו?
(נ.ב – שם לב שגם ניסים מסכים איתי שהדבר אפשרי: ״פלנטה תסתיר לחלוטין כל כוכב שרחוק מאד ממנה״)
ודבר אחרון – בניסוי שעשית האור של הלד פשוט נבלע בכל האור שיש לך בבית. חזור על הניסוי בחושך מוחלט. תראה שאם הקרטון קרוב ללד הוא כמובן מסתיר את האור, אבל אם הוא רחוק עדין תראה קרינה ירוקה מסביב לו. אולי בניסוי שלך הקרטון יחסום חלק גדול מהאור גם כשהוא רחוק, אבל זה פשוט בגלל הסקאלות – אם הקרטון היה קטן ביחס ללד (כפי שפלנטות קטנות ביחס לאור הנפלט מכוכבים) והמרחקים היו אסטרונומיים, אז גם את החסימה הזאת לא היית רואה.
ודרך אגב – ככל שהפנס שלך פחות נקודתי זה יותר טוב, כי גם כוכב לא פולט אור בצורה כיוונית. דווקא פנס קטן וכיווני יכשל בניסוי שהצעתי (כפי שהסברתי, פיזור האור קטן).
יריב,
הסברתי לך כבר פעמיים. אתה חושב על חפצים מחיי היומיום שמסתירים חפצים אחרים מחיי היומיום. אלה עצמים בעלי גודל קבוע. אבל כוכב, או כל מקור אור, אינו עצם בגודל קבוע. האור שהוא פולט גדל ככל שמתרחקים ממנו, לכן ככל שמתרחקים ממנו יותר קשה להסתיר אותו. הסברתי לך גם בדיוק איך לראות את זה באופן מתמטי – תסתכל על הגודל הזוויתי של פלנטה ברדיוס כלשהו (נניח 5000 ק”מ) כאשר היא נמצאת במרחק r ממקור האור. תראה שהזווית המרחבית שהיא תופסת קטנה ככל ש-r גדל. כלומר, היא מסתירה פחות. זה מאוד פשוט.
אליסף קiסמן,
אתה בטח קורא את התגובות, מה דעתך בנושא?
אליסף קוסמן,
אתה בטח קורא את הדברים, מה דעתך?
elbentzo,
אין לי פנס קטן שזמין לצורך הניסוי שהצעת (יש לי רק כמה פנסים גדולים שאינם נקודתיים) אבל ביצעתי ניסוי דומה שמקביל לדעתי לניסוי שלך. יש בסלון בבית טלוויזיה ולידה ממיר עם נורה זעירה (לד) שמאירה בצבע ירוק. גזרתי מחתיכת קרטון (של קופסת קורנפלקס) פס דקיק שרוחבו בדיוק כגודל הלד, והצמדתי לכיסא שנמצא באמצע המסדרון (המסדרון דיי ארוך…). עכשיו עמדתי בקצה המסדרון, עצמתי עין אחת וראיתי עם העין השנייה בבירור את נקודת האור הירוקה של הממיר. זזתי קצת לצדדים, למעלה ולמטה, עד שכצפוי הקצה של פיסת הקרטון הדקיקה כיסתה לחלוטין את הלד והסתירה אותו לגמרי.
אז קודם כל הניסוי הראה לי שהרעיון אפשרי, אבל בלי קשר, תסביר לי משהו מבחינה הגיונית, אם יש פלנטה שהיא מספיק גדולה כדי להסתיר את השמש שהיא מקיפה, במידה כזו שנוכל למדוד את הפחתת האור שנוצרת בשעת ההסתרה, אז מדוע שאותה פלנטה לא תוכל להסתיר כוכב הרבה יותר רחוק שעבורנו (מנקודת התצפית שלנו על כדור הארץ, או מהטלסקופ האבל) הוא אפילו קטן וחלש יותר מהכוכב שאותה פלנטה מקיפה? או במילים אחרות – אם הפלנטה מצליחה להסתיר נקודת אור (השמש שלה) מדוע שהיא לא תצליח להסתיר נקודת אור עוד יותר קטנה שנמצאת מאחוריה ברקע…?
ניסים,
1. ״בוא נפשט הרבה יותר. פלנטה תסתיר לחלוטין כל כוכב שרחוק מאד ממנו. תחשוב, אנחנו לא צריכים ליקויי מדוייק. זה יותר טוב מהרעיון שלך, כי יש לכך הסתברות הרבה יותר גבוהה״
אבל זה נשמע לי זהה לחלוטין לרעיון שאני מדבר עליו מתחילת השירשור, פלנטה שמסתירה את אחד הכוכבים הרחוקים שנמצאים הרחק מאחוריה. במה הרעיון שלך שונה משלי?
2. ״אני טוען עדיין שההסתברות היא אפסית. במרחקים האלה הגופים השמימיים הם נקודות. מדובר הרי רק בגלקסיה שלנו ובגלקסיה שלנו יש מספר סופי של כוכבים. בגלל שהכוכבים נראים כל כך קטן, אני לא חושב שהצפיפות שלהם מספיק גבוהה כדי שיהיו מספר גדול של ליקויים״
אני בכלל לא בטוח שאתה צודק ושצפיפות הכוכבים בגלקסיה שלנו אינה מספיק גבוהה כדי שזה יעבוד, דבר נוסף אלו לא חייבים להיות רק כוכבים בגלקסיה שלנו, גם מיליארדי גלקסיות רחוקות שנמצאות ברקע הצילום, וכל אחת מהווה נקודת אור או כתם אור ברקע, גם כן יכולות לשמש כמקור אור נוסף שהפלנטה יכולה להסתיר כאשר היא חולפת באותו איזור.
3. ״ובקשר לאליפסה. גם אם יהיו ליקויים הם יהיו בזמנים שונים, כי במרחקים גדולים לוקח לאור זמנים ארוכים, ושונים, להגיע אלינו. אז מה תראה? שפעם בתקופה ארוכה כוכב מרוחק יחלש לכמה דקות. נראה לי מאד בעייתי״
הערה שלך לא ברורה, קודם כל ברור שהליקויים יהיו בזמנים שונים, זה הרי כל הרעיון בשיטה שהצעתי, ומה משנה המרחק והזמן שלוקח לאור לעבור? צילמת במשך יום שלם רצף של תמונות בהפרש של שנייה בין תמונה לתמונה, ואז אתה מתחיל לעבור על התמונות לפי הסדר ולהשוות בין כל שתי תמונות עוקבות. בתמונה אחת אתה רואה באיזור מסויים כוכב (או גלקסיה רחוקה) ובתמונה הבאה פתאום אותה נקודת אור נעלמת! אתה ממשיך לעבור על התמונות לפי סדר צילומן, ואז רואה פתאום שנקודת האור שקודם הוסתרה עכשיו שוב מוארת, אבל נקודת אור אחרת, שנמצאת ממש בסמוך לה וקודם הופיעה, עכשיו היא מוסתרת!
וכך ככל שאתה ממשיך להשוות בין התמונות אתה מזהה תבנית ברורה, כל מספר דקות נקודת אור אחרת שהופיעה בתמונות הקודמות מתעמעמת או נעלמת, ורצף ״ההעלמויות״ (ההסתרות) יוצר מסלול ברור שצורתו מעגל, ובמרכזו כוכב אחד שמופיע בכל רצף התמונות! (הכוכב שהפלנטה מקיפה).
יריב
בוא נפשט הרבה יותר. פלנטה תסתיר לחלוטין כל כוכב שרחוק מאד ממנו. תחשוב, אנחנו לא צריכים ליקויי מדוייק.
זה יותר טוב מהרעיון שלך, כי יש לכך הסתברות הרבה יותר גבוהה.
אין לי מושג, כל פעם שמשדרגים את וורפרס משהו קורה.
יריב,
במה ששלחת המטוס עובר קרוב מאוד למצלמה. יש סימטריה בין מקור האור (הפנס בניסוי) לבין הצופה (אתה בניסוי). כלומר, מעבר כדור טניס ליד הפנס יסתיר את האור, וגם מעבר כדור טניס ליד הפרצוף שלך יסתיר את האור, אבל באמצע הוא לא. זו הסיבה שהירח יכול ללקות את השמש – כי הוא מאוד קרוב אלינו ביחס אליה. אני חושב שזה מאוד ברור אם תנסה להבין את ההסבר שנתתי על הגודל הזוויתי בתגובה לפני הניסוי.
והסברתי לך מדוע כדור טניס שיעבור בדיוק בקו המחבר בינך לבין הפנס לא יסתיר את הפנס. כי מה שאתה רואה זה לא הפנס. אתה רואה את האור שהפנס פולט, והאור הזה מתפשט (עבור כוכב שפולט אור איזוטרופית הוא מתפשט על פני כדור). כדי שיהיה ליקוי משמעותי, העצם המסתיר צריך להיות בעל גודל זוויתי גדול מאוד על פני הכדור, כלומר, או קרוב לשמש המוסתרת, או קרוב לצופה (במקרה זה הוא יחסום את המפתח הזוויתי של הצופה).
אם אתה לא מאמין, תעשה את הניסוי. הוא ממש פשוט. גם ההסבר לא דורש שום פיזיקה או מתמטיקה מסובכת.
יריב
אני טוען עדיין שההסתברות היא אפסית. במרחקים האלה הגופים השמימיים הם נקודות. מדובר הרי רק בגלקסיה שלנו ובגלקסיה שלנו יש מספר סופי של כוכבים. בגלל שהכוכבים נראים כל כך קטן, אני לא חושב שהצפיפות שלהם מספיק גבוהה כדי שיהיו מספר גדול של ליקויים.
ובקשר לאליפסה. גם אם יהיו ליקויים הם יהיו בזמנים שונים, כי במרחקים גדולים לוקח לאור זמנים ארוכים, ושונים, להגיע אלינו.
אז מה תראה? שפעם בתקופה ארוכה כוכב מרוחק יחלש לכמה דקות. נראה לי מאד בעייתי.
אבי בליזובסקי,
מדוע קישורים בתוך ההודעות לא הופכים להיות לחיצים כמו שהיה בעבר? זה מאד לא נוח אפשר בבקשה לסדר את זה?
ניסים,
״אז עקרונית הפלנטה יכולה לגרום לליקוי מלא של אותו הכוכב. ואם פתאום כוכב יחלש מאד, איזה מידע זה נותן על…״
1. אז קודם כל אני רואה שאתה מיישר איתי קו ומסכים עכשיו שפלנטה קטנה כן יכולה להסתיר שמש ענקית שנמצאת במרחק של עשרות אלפי שנות אור מאחוריה, בהודעות הקודמות טענת שזה בלתי אפשרי.
2. ״אבל זה יהיה מאורע חד-פעמי, ולא רק נדיר ביותר. הרי הפלנטה לא מסתובבת סביב אותו כוכב, וכל גרמי השמיים בתנועה״
אבל אם אותה פלנטה קטנה (כוכב הלכת) תסתיר שמש אחת שנמצאת הרחק מאחוריה, ברקע מבחינתנו כצופים, ומיד לאחר מכן היא תסתיר את השמש שצמודה אליה בקו הראייה שלנו, ומיד לאחר מכן שמש נוספת שנמצאת ליד, ונמשיך לעקוב אחר מסלול ההסתרות הזה ונגלה שצורתו מעגל (או אליפסה) ובמרכזו של אותו מעגל ישנו כוכב (כנראה הכוכב שאותה פלנטה מקיפה), האם לא תהיה לנו סיבה טובה לחשוב שאולי מדובר על פלנטה שמקיפה את אותה שמש?
elbentzo,
ראה את הצילום הזה:
https://ak8.picdn.net/shutterstock/videos/15582904/thumb/11.jpg
מטוס קטן (כדור טניס בדוגמא שלך) מסתיר שמש ענקית שהיא הרבה יותר גדולה ממנו, איך זה מסתדר עם ההסבר שלך? אם כדור הטניס יחלוף ביני ובין החבר עם הפנס, בדיוק על הקו שמחבר בין העין שלי ובין הפנס, אני לא רואה שום סיבה מדוע הוא לא יסתיר את הפנס לחלוטין.
יריב
בוא ניקח פלנטה בקוטר 10,000 ק”מ במרחק 10 שנות אור. אם נמצא כוכב בקןטר 200,000 ק”מ, במרחק במרחק 200 שנות אור, אז עקרונית הפלנטה יכולה לגרום לליקוי מלא של אותו הכוכב.
אבל זה יהיה מאורע חד-פעמי, ולא רק נדיר ביותר. הרי הפלנטה לא מסתובבת סביב אותו כוכב, וכל גרמי השמיים בתנועה.
ואם פתאום כוכב יחלש מאד, איזה מידע זה נותן על אותה הפלנטה? לא יותר סביר שאולי חור שחור גרם להבהוב, או אולי סתימה בקרבורטור של אותו כוכב?
הנה ניסוי שאתה יכול לבצע עם שני חברים:
צאו בלילה לרחוב. אתה תעמוד בנקודה מסוימת וחבר עם פנס חזק יעמוד במרחק 50 מטר ממך. אתה תראה אותו היטב בחושך. עכשיו תסתכל על שני מקרים שונים:
1. החבר שמחזיק את הפנס במרחק 50 מטר ממך מעביר כדור טניס מול הפנס, במרחק של 10-20 ס”מ. במקרה זה כדור הטניס יחסום את מרבית האור ואתה, שעומד במרחק 50 מטר, ממש תראה דעיכה חזקה באור הפנס ברגע החליפה.
2. חבר שלישי עומד בינך לבין החבר עם הפנס, במרחק 25 מטרים מכל אחד מכם, ומעביר כדור טניס על פני הציר המחבר ביניכם. תראה שחליפת הכדור לא תעשה כלום לאור שאתה רואה מהפנס, כי בנקודת ההסתרה (25 מטר) אור הפנס כבר מפוזר על פני שטח גדול יחסית וחליפת הכדור ממש זניחה. כמובן שבאסטרונומיה, שם המרחקים קצת יותר גדולים מעשרות מטרים, הבעיה אף חמורה יותר.
יריב,
עבור מערכת יחוס. נניח שאתה יושב על שמש אי שם בחלל. השמש פולטת אור בצורה איזוטרופית, כלומר, על פני כדור. אם יש גוף כלשהו (למשל, פלנטה) מאוד קרובה אליך, היא תחסום חלק נכבד מהאור שפלטת (כי הגודל הזוויתי שלה על פני הכדור יהיה גדול, כי הרדיוס קטן). אם יש את אותו הגוף אבל הוא רחוק ממך, הוא בקושי ימסך מהאור שהפצת כי ברדיוס גדול, כדור האור שלך מאוד גדול והגודל הזוויתי של הגוף יהיה קטן.
ניסים,
אתה אומר שמיליארדי הכוכבים שנמצאים ברקע, מאחורי אותו כוכב לכת נראים מכדור הארץ כנקודות אור קטנות, מה מונע מכוכב הלכת להסתיר אותן? את זה עוד לא הבנתי.
יריב
הסברתי – כי מבחינתינו, המרחק בין הפלנטה לשמש זניחה. לכן – הגודל הזוויתי שנראה כל אחד, יחסי לקוטר.
אם אתה קרוב לפלנטה אזי היא תראה גדולה יחסית לשמש.
השיטה שלך לא תעבוד. הסיבה היא שהכוכבים כל כך רחוקים שגודלם הנראה קטן מכל “פיקסל”. כלומר, גם בטלסקופ הכי חזק, הכוכבים עדיין נראים כנקודות אור.
יש מיקרים יוצאי דופן, כמו ביטלג’וס המפורסם, אבל זה רק בגלל שהוא עצופ בגודלו ולא כל כך רחוק.
לכן – ההסתברות שפלנטה תסתיר כוכב מרוחק הוא אפסי.
אני לא רואה דרך לגלות פלנטה חשוגה המקיפה שמש חשוך במרחק גדול.
ניסים,
לא הבנתי מדוע אתה טוען שהפיסקה האחרונה שרשמתי שגוייה. אבל בוא אשאל אותך שאלה, אם השמש שאותה מקיף כוכב הלכת הייתה כבויה, כלומר היא לא הייתה פולטת אור – האם ניתן היה לגלות את כוכב הלכת שמקיף אותה, בעזרת השיטה שהצעתי? (כלומר לבדוק אילו שמשות אחרות, רחוקות, שנמצאות ברקע הוא מסתיר במהלך מסלולו).
יריב
ה”ליקויים” שאנחנו רואים הם משהו כמו שאנחנו רואים מעבר של נוגה על השמש. דרך אגב, מעבר כזה שימש למדידה של המרחק לשמש, בו השתתף ג’יימס קוק, שבהפלגה הזו הגיע לאוסטרליה.
מה שרואים זה החלשה קטנה בעוצמת השמש, החלשה שיחסית ליחס הקטרים של הפלנטה והשמש.
למה זה? כי במרחקים גדולים, קרני האור שמגיעות מהשמש הם מקבילים.
המרחק בין פלנטה לשמש היא מאות מיליוני ק”מ. המרחק מאיתנו לשמש (וגם לפלנטה) נמדד בעשרות טריליוני ק”מ!!
לכן – הפיסקה האחרונה שלך שגויה.
ניסים,
״ליקוי נוצר בגלל קרבת הצופה לאותו גוף שמימי שמסתיר את השמש המקומית״
האם אתה טוען שכל הירחים שגילינו דרך השיטה הזו היו קרובים אלינו, הצופים?
״כדי שתראה ליקוי מרחוק, צריך שהגוף השמימי יהיה באותו גודל כמו השמש שלו״
אבל הירח בוודאי גדול יותר מבחינתנו כצופים לעומת שמש שנמצאת הרחק מאחוריו ברקע, נאמר 20 שנות אור רחוק יותר, אז מדוע שהוא לא יסתיר אותה? וכן מיליארדי שמשות נוספות רחוקות יותר שנמצאות ברקע?
יריב
ליקוי נוצר בגלל קרבת הצופה לאותו גוף שמימי שמסתיר את השמש המקומית.
כדי שתראה ליקוי מרחוק, צריך שהגוף השמימי יהיה באותו גודל כמו השמש שלא.
אבי,
אבל עובדה, אנחנו מצליחים לצלם את הכוכבים האלה (שמיליארדים מהם נמצאים ברקע של מערכת השמש שאנו מנסים לחקור) , וההיגיון אומר שכאשר אותו ירח קטן חולף ביננו ובין השמשות האלו הוא לא סתם מפחית את אורן, אלא יותר מזה הוא מכסה אותן לגמרי. קשה לי להאמין שלא ניתן לזהות זאת, אפילו בצילום בחשיפה ארוכה. וגם אם יהיה קשה לזהות זאת בעין, בטח תוכנת מחשב תוכל לזהות את ההבדלים הקטנים מבחינה סטטיסטית (באופן סטטיסטי יהיה בתמונה ״פס״ דק שבו עוצמת האור של השמשות ברקע קצת חלש יותר מאשר בשאר חלקי התמונה).
אבי,
אבל עובדה, אנחנו מצליחים לצלם את הכוכבים האלה (שמיליארדים מהם נמצאים ברקע של מערכת השמש שאנו מנסים לחקור) , וההיגיון אומר שכאשר אותו ירח קטן חולף ביננו ובין השמשות האלו הוא לא סתם מפחית את אורן, אלא יותר מזה הוא מכסה אותן לגמרי. קשה לי להאמין שלא ניתן לזהות זאת. אפילו בצילום בחשיפה ארוכה, וגם אם יהיה קשה לזהות זאת בעין בטח תוכנת מחשב תוכל לזהות את ההבדלים הקטנים מבחינה סטטיסטית (באופן סטטיסטי יהיה בתמונה ״פס״ דק שבו עוצמת האור של השמשות ברקע קצת חלש יותר מאשר בשאר חלקי התמונה).
לפי מה שאני הבנתי המרחקים כלכך גדולים שבקושי רואים את ההיבהוב הזה ולכן אפשר לגלות רק לווינים (כוכבי לכת \ירחים)שחוצים את קו הראיה שלנו, ומבצעים את הליקוי החלקי הזה והם גם צריכים להיות מספיק גדולים כדי שהבהוב יהיה משמעותי ומדיד, כנראה שיש עוד הרבה מאד כאלה שאנחנו לא מצליחים לגלות.
יש לי שאלה, בדרך כלל משתמשים בשיטה של בדיקת עימעום אור הכוכב (כפי שמודגם בכתבה) כדי להסיק אם אחד הירחים שלו חלף על פניו, בקו הראייה שלנו. הבעיה עם השיטה הזו היא שאם כוכב הלכת מקיף את הכוכב במסלול שאינו חוצה את קו הראייה שנמצא ביננו ובין הכוכב (כלומר דיסקת ההקפה שלו אינה נמצאת בניצב לכדור הארץ) לא נוכל לזהות אותו בעזרת השיטה הזו. בעיה נוספת היא שהאור של הכוכב ״מסנוור״ ואם הירח קטן יהיה קשה לזהות הפחתה בעוצמת האור כאשר הירח חולף על פניו.
אז השאלה שלי היא מדוע לא להיעזר בכוכבים הרבים שנמצאים ברקע, כדי לזהות את הירח? הרי כאשר הירח מקיף את השמש שלו, הוא מסתיר במהלך תנועתו המון כוכבים אחרים רחוקים יותר שנמצאים ברקע, ואורם חלש הרבה יותר כך שהשפעת הירח כשהוא חולף על פניהם תהיה הרבה יותר גדולה לדעתי.
ואם הצילום הוא בחשיפה ארוכה, אז אולי אפשר לזהות את ״השובל״ שלו, כלומר פס דקיק או מעין ״טבעת״ שבה באופן ממוצע האור של הכוכבים ברקע מעט חלש יותר משאר הכוכבים.
מה דעתכם?
אותי מדהימה היכולת הזאת להעריך ולמדוד גוף כלכך רחוק רק לפי ניצנוץ של כוכב …
לשמעון,
הדוגמה היחידה שיש לנו עד כה היא מערכת השמש שלנו, בה ידועים נכון להיום 184 ירחים, אם כי רבים מהם קטנים מאד. 19 מתוכם גדולים מספיק כדי לקבל צורה כדורית. סביב כוכבי הלכת הארציים במערכת השמש הפנימית, הירח המשמעותי היחיד הוא הירח שלנו, בעוד לנוגה וכוכב חמה אין ירחים, ולמאדים יש שני ירחונים קטנים, שייתכן שהם אסטרואידים שנלכדו בכוח המשיכה שלו. רוב הירחים אם כן נמצאים סביב ענקי הגזים המרוחקים יותר.
כנראה לא הדגשתי את זה מספיק במאמר, אבל העובדה שלא התגלו עד כה ירחים סביב כוכבי לכת מחוץ למערכת השמש היא פשוטה למדי – הטכנולוגיה לא מספיק מפותחת כדי לזהות את ההשפעה הקלושה שלהם בעמעום אור הכוכב.
גם ה”גילוי” הנוכחי עדיין לא מאומת, כי שלושה ליקויים אינם מספיקים כדי להוכיח זאת באופן וודאי, ולכן החוקרים יבצעו באוקטובר תצפית נוספת עם האבל, שהוא טלסקופ חזק יותר מקפלר.
דבר מעניין נוסף שציינתי בכתבה היא העובדה שהירח הספציפי הזה, אם הוא אכן קיים, גדול בהרבה מכל ירח שאנו מכירים במערכת השמש שלנו. גודלו הוא כמו של נפטון (שגדול מכדור הארץ פי 4). אם הירח אכן קיים, העובדה שהוא הירח החוץ-שמשי הראשון שמתגלה לא מאד תפתיע אותי, כי גודלו הרב הופך את הגילוי לקל יותר. כך היה גם עם כוכבי הלכת החוץ-שמשיים הראשונים, שהחלו להתגלות בשנות ה-90 – אז התגלה תחילה זן חדש לגמרי של כוכבי לכת המכונה “צדק חם”, כוכבי לכת בגודל של צדק שנמצאים קרוב מאד לכוכב שלהם, כך שמשך “השנה” שלהם אורך ימים ספורים. באופן כזה הגילוי שלהם בשיטות גילוי לא ישירות (או בשיטת הליקוי המתוארת בכתבה, או בשיטה המחפשת אחר ההשפעה הכבידתית של כוכב הלכת על הכוכב עצמו), הופכת לקלה הרבה יותר.
אולי כשהטכנולוגיה תתפתח, עם טלסקופים כמו ג’יימס ווב, נוכל לאתר ירחים קטנים יותר. אם כי, בניגוד לקפלר, ווב לא יבצע תצפיות ארוכות טווח במטרה למצוא כוכבי לכת חוץ-שמשיים.
כדאי גם להוסיף שלירחים כאלו יש פוטנציאל להגדיל את “בנק המטרות” של חוקרים לחיפוש אחר חיים מחוץ לכדור הארץ. ירחים במערכת השמש שלנו עשו זאת כבר, כמו הירח אירופה של צדק שלו יש כנראה אוקיינוס תת-קרקעי. מחוץ למערכת השמש אבל, ירחים עשויים להיות שונים מאד ממה שמוכר אצלנו, קצת אולי כמו סרט המדע בדיוני “אווטאר”, בו הירח פנדורה מקיף ענק גזים.
סליחה על הבורות, אבל האם ירח זה דבר נדיר? אם כן למה?