“הנתונים של גאיה יוכלו לאפשר פריצות דרך באסטרונומיה”

כך אומר פרופ’ צבי מאז”ה מאוניברסיטת תל אביב לקראת שחרור מאסיבי של נתונים שאספה החללית גאיה המודדת מיקום מדויק של כוכבים בשביל החלב קבוצות המחקר של פרופ’ שי צוקר מהחוג לגיאופיזיקה ושל פרופ’ מזא”ה מהחוג לאסטרופיזיקה באוניברסיטת תל-אביב חברים בצוות DPAC המנתח את נתוני החללית * “פרופ’ צוקר: גאיה תעזור לחוקרי כוכבי לכת לאפיין יותר במדויק את הכוכבים אותם הם מקיפים”

“הנתונים של גאיה יוכלו לאפשר פריצות דרך באסטרונומיה”. כך אומר פרופ’ צבי מאז”ה מאוניברסיטת תל אביב לקראת שחרור מאסיבי של נתונים שאספה החללית גאיה של סוכנות החלל האירופית המודדת מיקום מדויק של כוכבים בשביל החלב קבוצות המחקר של פרופ’ שי צוקר מהחוג לגיאופיזיקה ושל פרופ’ צבי מזא”ה מהחוג לאסטרופיזיקה באוניברסיטת תל-אביב חברים בצוות DPAC המנתח את נתוני החללית. השניים התראיינו לאתר הידען לקראת האירוע.

אסטרונומים בכל העולם מצפים בהתרגשות לפרסום מאגר המדידות של החללית גאיה (Gaia) האמור להשתחרר היום (ד’ 25 באפריל 2018). החללית גאיה שוגרה ב-19 בדצמבר 2013, ומאז היא מתעדת את המיקום, המרחק, התנועה, הבהירות והטמפרטורה של למעלה ממיליארד כוכבים. ל”מצלמה” של גאיה יש יותר ממיליארד פיקסלים, והיא מאפשרת דיוק מופלא: גאיה מודדת את מיקומו של כוכב בגלקסיה בדיוק של 10 מיקרו-שניות-קשת — דיוק כזה שקול לקביעת מיקומו של גרגר חול על הירח בדיוק של מילימטר, באמצעות תצפית מכדור הארץ. החללית, שעלותה הכוללת נאמדת ביותר מ-2 מיליארד אירו, נבנתה על ידי סוכנות החלל האירופית (ESA).
החללית נושאת טלסקופ ומכשור שמאפשרים למפות בדיוק חסר תקדים יותר ממיליארד כוכבים, ולקבל מפה תלת-ממדית של הגלקסיה שלנו — גלקסיית שביל החלב המכילה כמאה מיליארד שמשות (כוכבים). המפה התלת-ממדית המדויקת של הגלקסיה שתשוחרר ביום רביעי תחולל מהפכה באסטרונומיה של הגלקסיה ותעזור לאנושות להבין סוף סוף כיצד נוצרה גלקסיית שביל החלב, ואפילו לנבא את עתידה במיליארדי השנים הבאות. הנתונים גם יאפשרו לבדוק האם מיליארדי כוכבי הגלקסיה מוחזקים יחד על ידי החומר האפל שאיננו יודעים את טבעו עד היום. במסגרת פעילותם ב-DPAC מיישמים פרופ’ צוקר ופרופ’ מזא”ה שיטות שפיתחו לגילוי כוכבי לכת ולגילוי חורים שחורים, באמצעות גילוי ואפיון שינויים מחזוריים בבהירות של כוכבים בגלקסיה.

מחכים לגאיה – סרטון של סוכנות החלל האירופית

נוכל לקבל תמונה אמיתית על התנועה של כוכבים בתוך הגלקסיה

בשיחה עם אתר הידען מסביר פרופ’ מאז”ה: המדיניות של גאיה שהם אוגרים, מעבדים ומשחררים את הכול בבת אחת בנקודות זמן. את העיבוד של 22 החודשים האחרונים הם משחררים היום לאלפי מדענים העוסקים בהיבטים שונים של אסטרונומיה בתוך שביל החלב.

“זו חללית פנטסטית שמודדת את המיקום של הכוכבים בדיוק רב והיא עושה את זה ל-1.3 מיליארד כוכבים. בגלל הדיוק אפשר היה למדוד את המרחק אל הכוכבים האלה ואת התנועות שלהם. פתאום נוכל לקבל קינמטיקה של הגלקסיה – התנועה שלה. הנתונים משתחררים לציבור המדענים. הרבה מדענים, כולל אני הכנו כבר תכניות לחפש בהררי הנתונים – כל אחד לפי תחום התמחותו.”

“מהשחרור הקודם שהיה קטן לעומת הנוכחי יש כבר 300 מאמרים, הפעם אני מצפה לאלפי של מאמרים, כל מדען שמתעניין בכוכבים הקרובים אלה ובמבנה של הגלקסיה שלנו, וגם חורים שחורים, כוכבי לכת ואף לתופעות אקזוטיות. אני מעריך שתהיה לנתונים הללו השפעה גדולה על מדע האסטרונומיה. זו קפיצת מדרגה במדידת מרחק ותנועות של כוכבים בגלקסיה. לא עוד קצת פה קצת שם, זה משהו שישנה לגמרי את הידע.”

מה אתה חוקר?
“עכשיו אני חוקר כמה וכמה תחומים לרבות חיפוש של חורים שחורים. גם אם נגלה אותם בנתונים הנוכחיים נצטרך להמשיך ולחקור את המועמדים שנמצא.
בתחום אחר נוכל לדעת האם הגלקסיה שלנו נוצרה מהתנגשות בין שתי גלקסיות גדולות בעבר הרחוק – ברגע שנראה איך כוכבים נעים ומסודרים יהיו עדויות לכאן או לכאן.”
הדברים המעניינים יהיו מה שלא צפוי נתחיל לעבוד עם הנתונים ונבדוק נראה דברים שלא ציפינו אותם כמו מה שהתרחש כאשר גלילאו גליליי הפנה את הטלסקופ לשמים הוא ראה דברים שלא חשב שקיימים.”

“בכלל נראה שהאסטרונומיה עוברת תהליך נפלא של פריצות דרך בכל מיני תחומים. התחלנו לגרד את היקום. מי ציפה בעבר לתגליות כמו החומר האפל, האנרגיה האפלה. אני מבוגר מספיק כדי לזכור את הגילוי הראשון של כוכב ניטורונים ב-1967 ואת החורים השחורים העצומים שנמצאים בליבה של כל גלקסיה, שלא לדבר על גילוי האצת התפשטות היקום בסוף המילניום וגלי הכבידה בשנים האחרונות. ”

האם התגליות מתאפשרות בגלל ההתפתחות הטכנולוגית או בגלל רעיונות חדשים?
“להערכתי מדובר בשילוב של טכנולוגיה עם רעיונות שהתיאורטיקנים מעלים. אני כתצפיתן חושב שזה בעיקר בגלל הטכנולוגיה, אבל זה לא היה יכול לקרות בלי רעיונות שעל בסיסם בונים כלי תצפית חדשים.

פרופ’ שי צוקר מגלה זהירות רבה יותר בכל הקשור לציפיות ומעריך שבעדכון של היום לא יתגלו כוכי לכת או חורים שחורים משום ששתי התופעות הללו דורשות ניתוח של יותר מדידות ממה שהצטברו עד עכשיו.
אני מחפש כוכבי לכת המבצעים מעברים לפני הכוכב שלהם. אומנם גאיה לא נבנתה לחפש דווקא כוכבי לכת אבל בכל זאת ההערכה היא שבכמות כל כך אדירה של נתונים יתגלו גם מועמדים לכוכבי לכת.

אחד השירותים שגאיה מספקת עושה בהקשר לכוכבי הלכת הוא היכולת שהיא מאפשרת לקבל אפיון מדויק יותר אל הכוכבים. המדידות הפוטומטריות מאפשרות לגלות את גודל הכוכב והטמפרטורה שלו. כשמגלים פלנטה הנעה סביב כוכב, צריך להכיר את מאפייני השמש של המערכת ולכן גאיה תיתן סיוע חסר תקדים לתחום חקר כוכבי הלכת. אני מאמין שהמדידות שיצטברו עד השחרור הבא בשנת 2020 יאפשר לגלות גם כוכבי לכת.

“בניגוד למשימות שנועדו לחפש פלנטות גאיה לא דוגמת את הכובבים בקצב גבוה אלא בתדירות של אחת לכמה שבועות, ואז זה עניין של מזל אם כוכב הלכת בדיוק עבר מלפני הכוכב שלו. בכל זאת בניגוד ללוויין TESS ששוגר לאחרונה ואשר יצפה בכוכבים בהירים, גאיה גם מתבוננת בכוכבים חוורים יותר. אני מעריך שכאשר יהיו לנו הנתונים של גאיה, TESS וכן אלו שאסף קפלר ואלו שיאסוף הלוויין האירופי פלנטו. היתוך הנתונים ייתן אפשרות נוספת לגילוי כוכבי לכת.”

• עוד בנושא באתר הידען:
• שביל החלב כפי שלא נראה מעולם
• שביל החלב זורם בעיניה של גאיה
• החללית גאיה צפויה לחולל מהפכה בהבנת הגלקסיה
• סוף היקום שמאלה – שוגרה החללית גאיה שתמפה את שביל החלב