גבוה יותר, רחוק יותר, קדום יותר- מדענים גילו גלקסיה מראשית היקום

צוות אסטרופיסיקאים בהובלת מדענים מטקסס ומקליפורניה הצליח כעת לצפות בגלקסיה המרוחקת ביותר שנראתה עד כה: בערך 13.1 מילארד שנות אור

 גדולה בהרבה משביל החלב, ומייצרת כוכבים בקצב אדיר. הדמיה של גלקסיית z8_GND_5296, באדיבות STScI/NASA

גדולה בהרבה משביל החלב, ומייצרת כוכבים בקצב אדיר. הדמיה של גלקסיית z8_GND_5296, באדיבות STScI/NASA

היקום שלנו נוצר במפץ הגדול לפני כ-13.8 מיליארד שנים, ומאז הוא מתפשט בקצב גדל והולך. לפיכך, ככל שאנו צופים בגלקסיות מרוחקות יותר מאיתנו, פירוש הדבר כי הן גם קדומות יותר. צוות אסטרופיסיקאים בהובלת מדענים מטקסס ומקליפורניה הצליח כעת לצפות בגלקסיה המרוחקת ביותר שנראתה עד כה: בערך 13.1 מילארד שנות אור. משמעות הדבר הוא שלקח לאורה 13.1 מיליארד שנים להגיע אלינו, ואנו רואים אותה כפי שהיתה רק 700 מיליוני שנים לאחר המפץ הגדול – ממש ערש הולדתו של היקום. "אנחנו רואים גלקסיה מאוד צעירה, בשלב מאוד מוקדם של התפתחות עצמים ביקום", אומר השותף הישראלי במחקר, פרופ' אבישי דקל מהאוניברסיטה העברית בירושלים."זו גלקסיה מאוד גדולה, המייצרת כוכבים בקצב שהוא פי 100 או 200 יותר מהגלקסיה שלנו היום. זה מלמד על השלבים המאוד-מאוד בראשיתיים של התפתחות אותן גלקסיות שהיום אנו חיים בהן, ונוצרו בהן כוכבים וכוכבי לכת וחיים כמונו. אלה ההורים הקדמונים שלנו".

אדום רחוק

הגלקסיה, המכונה בינתיים z8_GND_5296, התגלתה תחילה בתצפיות של טלסקופ החלל "האבל", במסגרת מיזם לסריקת השמיים וחיפוש אחר מערכות כוכבים רחוקות במיוחד. כדי לאמת את המימצא בחנו אותה החוקרים בטלסקופ הגדול ביותר בעולם, מצפה הכוכבים "קק" בהוואי, שם אפשר לצלם את הגלקסיה גם בספקטרוסקופ – מכשיר המנתח את הרכב האור הנפלט ממנה. כאשר רואים שהאור של יסודות שונים כמו מימן למשל, הוא הרבה יותר אדום ממה שהוא אמור להיות, פירוש הדבר שהגלקסיה מתרחקת מאיתנו במהירות. השיטה הזו דומה לתופעת דופלר, שבה אנו שומעים ירידה או עליה בתדירות של גלי קול, אם הם מתקרבים אלינו או מתרחקים מאיתנו. למשל – כשאמבולנס נוסע במהירות לעברנו, הגלים נשמעים צפופים יותר, אך כשהוא מתרחק, תדירות הגלים המגיעים אלינו פוחתת. תופעה זהה מתרחשת בגלי אור, כשמדובר במהירויות גבוהות בהרבה. גרם שמימי המתקרב אלינו במהירות עצומה ייראה לנו כחול יותר, ואם הוא מתרחק במהירות, נראה את התופעה המכונה "הסחה לאדום". בגלקסיה הנוכחית נמדדה הסחה לאדום גבוהה יותר מהכל גלקסיה אחרת (7.5 לעומת השיא הקודם שהיה 7.2), מה שמאפשר לחשב את מהירותה ביחס אלינו, וכך לקבוע את המרחק שלה.

ראשית היקום

הגלקסיה המרוחקת כפי שצולמה בטלסקופ "האבל". תצלום באדיבות STScI/NASA
הגלקסיה המרוחקת כפי שצולמה בטלסקופ "האבל". תצלום באדיבות STScI/NASA

המדענים יודעים לתאר כיום ברמת דיוק לא רעה (לפחות עד שיוכח אחרת) את השתלשלות האירועים ביחידות הזמן הראשונות לאחר המפץ הגדול. האנרגיה העצומה שהשתחררה הפכה לחומר, וקיבלה מסה (בין השאר בזכות בוזון היגס, שקיומו הוכח כמעט סופית רק בעת האחרונה). אותם חלקיקים חברו ליצירת פרוטונים ונייטרונים, שעם האלקטרונים יצרו את האטומים הקטנים ביותר, מימן והליום. האטומים הראשונים התקבצו לכוכבים (שמשות) שבהם נוצרו תנאי חום ולחץ המאפשרים היתוך לאטומים כבדים עוד יותר, ובפיצוצים שלהם נוצרו גם אטומים כבדים ממש, כמו מתכות. שאריות פיצוצים כאלה וחלקיקי אבק התגבשו ליצירת כוכבי לכת, ירחים וגרמי שמיים אחרים. ואולם, המדענים עדיין יודעים מעט יחסית על תהליכי ההתפתחות של היקום אחרי התקופה הראשונה: כיצד נוצרו הגלקסיות, כיצד הן התפזרו כפי שהתפזרו, כיצד נוצרו בתוכן התנאים ליצירת כוכבים וכן הלאה. היכולת המשופרת שלנו בעשורים האחרונים להתבונן אל הגלקסיות הקדומות ביותר, עשויה לשפר את הבנתנו כיצד אירעו התהליכים האלה וכיצד בסופו של דבר נוצרה גם הגלקסייה שלנו.

קישורים נוספים:

שיתוף ב print
שיתוף ב email
שיתוף ב whatsapp
שיתוף ב linkedin
שיתוף ב twitter
שיתוף ב facebook

269 תגובות

  1. עלה כאן נושא המרחב הקוונטי.
    כזכור – אינני מקבל כלל וכלל את ההנחה שסוג כזה של זמן מרחב נובע מסיפור אכילס והצב, אבל אני רוצה להציע לכולנו לחשוב על האופן בו אמור סוג כזה של זמן מרחב להתמודד עם התופעות הפיזיקאליות המוכרות לנו. אני מציע רק לחשוב – אינני חושב שבמצב הידע הנוכחי של מישהו בעולם אפשר בכלל לדון בשאלות אלו ברצינות – ולכן אני מציע רק לחשוב ולא להתחיל דיון.
    למשל:
    1. על פי הנחות תורת היחסות אי אפשר לדעת אם גוף עובר בין קוונט מרחב אחד למשנהו כי אין דבר שראוי להיקרא תנועה/מנוחה אבסולוטית. זו אינה שאלה של דיוק מדידה כי אי אפשר גם לדעת אם גוף עבר טריליון טריליון טריליון טריליון טריליון קוואנטים של מרחב או שמא לא עבר אף אחד.
    2. איך אפשר להסביר תנועה אינרציאלית בקו ישר? הרי במרחב קוונטי גוף חייב (במרבית הכיוונים) לנוע בזיגזג כלשהו אז איך הוא יכול "לזכור" את הכיוון מזיג לזיג? לגבי גופים מקרוסקופיים אפשר לומר ש"הזיגזוגים" של החלקיקים השונים מתקזזים אבל לגבי גופים מיקרוסקופיים אי אפשר לטעון זאת. חוץ מזה – גם לגבי גופים מקרוסקופיים יש בעיה כי פירוש הדבר שגוף שנמצא בתנועה צריך להתחמם (בגלל התנועה היחסית שנכפית על חלקיקיו) ובזה צריך להיות אפשרי להבחין וזה – לא רק שאינו מסתדר עם תורת היחסות – זו גם לא תופעה שמישהו הבחין בה.
    3. אני בטוח שכל מי שיחשוב על הנושא ימצא עוד כמה עיזים. ייתכן שאפשר יהיה למדל הכל כהלכה אבל אישית, בשלב הנוכחי, אני מעדיף לתת לאוקהם להחליט.

  2. ניסים:
    טוב. פעם אחרונה באמת כי יש גבול לכל בזבוז זמן:
    הפתרון לפרדוקס הוא אכן מתמטי וזה כי הפרדוקס הוא מתמטי. אין לזה קשר לעולם הפיזיקאלי! אין!
    מי שעושה את הקשר ביניהם הוא אתה ואתה בלבד.
    העולם המתמטי הוא חלק מהעולם הפילוסופי אבל פרדוקס הוא בחלק המתמטי (בהנחה – וזה עניין חסר כל חשיבות של הגדרת מילים בלבד – שהלוגיקה היא חלק מהמתמטיקה).
    פרדוקס ראסל או כל פרדוקס אחר הוא דבר שמתגלה כסתירה לוגית לכאורה בין שתי דרכים לגיטימיות לכאורה של הסקת מסקנות.
    זה חלק מהלוגיקה. פרדוקס זנון אינו יוצא מכלל זה.
    אין פרדוקסים ידועים במתמטיקה.
    פרדוקס ראסל פתור. למעשה כל הפרדוקסים שאי פעם עלו נפתרו.
    חלקם נפתרו על ידי תובנות חדשות במתמטיקה עצמה (זיהוי טעות בכללי ההגדרה והסקת המסקנות במתמטיקה) וחלקם נפתרו על ידי זיהוי טעות של מי שניסח אותם.
    כשניסחו את הגיאומטריות הלא אאוקלידיות לא היה בכך משום גילוי טעות של אאוקלידס על טיבו של העולם הפיזיקאלי.
    הבינו שאפשר לנסח אקסיומות אחרות ולקבל גיאומטריה אחרת אבל לא ידעו מה נכון בעולמנו.
    למעשה ה"טעות" של אאוקלידס (אם בכלל הייתה – אינני יודע אם מישהו כתב מה חלף בעניין זה במוחו של אאוקלידס) הייתה (שוב – אולי – לא ידוע אם בכלל הייתה) בהנחה שהעולם הפיזיקאלי תואם את הגיאומטריה האאוקלידית. זו טעות בתחום הפיזיקה. בתחום המתימטיקה לא הייתה לו טעות. ברור שידע שאם ינסח אקסיומות אחרות יתקבל משהו אחר אבל הוא פשוט לא חשב שיש טעם בניסוח אקסיומות אחרות כי זה לא יהיה רלוונטי לעולמנו (זו מחשבה פיזיקאלית).
    הנחותיו של אאוקלידס הוכחו לראשונה כטעות (שוב! פיזיקאלית!) בשנת 1919 בניסויו של אדינגטון.

  3. המסקנה של זנון היתה:
    אכילס "לעולם" לא ישיג את הצב. כלומר לא קיימת נקודת זמן בעתיד שבה אכילס ישיג את הצב.
    והניסוח הנכון הוא :
    הנקודה שבה אכילס משיג את הצב לעולם לא תהיה שייכת לקבוצת הנקודות המתוארות בבעיה.
    וכמובן יש לזכור שלא מדובר כאן על תנועה של גוף פיזיקאלי כלשהוא. אכילס המתואר בבעיה אינו גוף פיזיקאלי אלא נקודה מתמטית. לא מוזכרות כאן שום תכונות פיזקאליות של אכילס. מוזכרת רק התאמה בין המספרים הטבעיים לבין שלוש סדרות של נקודות שהם :
    א)סדרה של נקודות זמן.
    ב)סדרה של נקודות מרחק המתארות את מיקומו של אכילס.
    ג)סדרה של נקודות מרחק המתארות את מיקומו של הצב.
    קטע הזמן שמתואר על ידי זנון הוא קטע חסום.
    הטענה "לעולם" אינה יכולה להתקיים כאשר מדברים על התאמה בקטע חסום של הזמן.
    כיוון ש"אכילס" המתואר הוא גוף נקודתי אין משמעות לשאלות כגון:
    א)באיזו יד.
    ב)באיזו רגל.
    כיוון שהקטע הוא חסום אין משמעות לשאלה:
    ג)מי יעביר את המקל.

    בתוך הקטע החסום אכילס לא ישיג את הצב. הוא ישיג אותו בנקודה שהיא מחוץ לקטע.

  4. כתבתי את אתמול תגובה שנעלמה….

    מיכאל – אתה כתבת שהפתרון לפרדוקס אכילס הוא בעזרת גבול הטור. אתה כתבת שגם אני משתמש במודל מתמטי כדי להסביר את הטבע. עכשיו נראה לי שאתה מסובב את זה …. (כנראה אי הבנה שלי).
    אני לא הזכרתי מתמטיקה. הפרדוקסים של זנון לא שייכים לעולם המתמטיקה. הם שייכים לפילוסופיה.

    ומיכאל – יש הרבה פרדוקסים במתמטיקה, זה רק תלוי בהגדרה שלך לפרדוקס. תחשוב על ראסל, קארי, טארסקי ובאנאך, וגדל, למשל.

    הטעות של אוקלידס התגלה 100 שנה לפני איינשטיין – ולגמרי במקרה – בדיוק בעזרת ניסוי מחשבתי!

    ישראל – אני אומר שוב ושוב ושוב: זנון לא דיבר על בעיה בגבול הטור. הוא דיבר (להבנתי) על אינסופיות הסידרה. יש כאן הבדל מהותי.

  5. MouthHole

    אני לא מאמין שיש פה עניין של אגו.

    ניסים טוען שבפילוסופיה פרדוקס זנון אינו פתור. הוא טוען גם שהוכחות מתמטיות אינן בהכרח קבילות בעולם הפיזיקה. אם עקבת אחרי פרטי הדיון, הדרך שניסיתי להראות לו שבמקרה המסויים הזה הפרדוקס דווקא די פתור, דומה לדרך שבה מבררים אם סכומו של טור אינסופי מתכנס או מתבדר.

    לדוגמה: איך תדע אם סכום הטור ….1 +3/4 -5/6 +1/2-7/8 מתכנס לערך סופי או מתבדר לאינסוף?

    הדרך לברר היא הסתכלות בפרטים הקטנים, קיבוץ קבוצות דומות והשוואה ביניהן. זה מה שניסיתי לעשות פה, ולכן הירידה לפרטי הפרטים. אני מקווה שידידי ניסים קיבל זאת כך.

    להוכיח שאני צודק? אין לי עניין רב בפסיכולוגיה, למרות שטכנית ההפך מצודק זה טועה.

  6. מכאל, אני מקבל את זה שטעתי. אני כמובן רק ניחשתי (וניחשתי כך רק מצורת ההתנהגות שהייתה לי בעבר).

    בכל מקרה, אני לא חושב שמי שקרא את מחול התגובות כאן יחשוב כך. אז אני מניח שאתה דואג לקוראים העצלנים שקוראים רק את התגובות האחרונות. אכן נחמד מצדך 🙂

  7. ישראל
    אתה ממש לא בכיוון. זנון לא התעניין בסכום המרחקים. הוא דיבר על המשמעות של אינסוף ארועים. וזו בעיה שלא ניפתרה עד היום, לדעת מספר פילוסופים. וגם, כמה שזה מוזר, במדעי המחשב.

    מיכאל
    הטעות של אוקלידס התגלה בערך 100 שנה לפני איינשטיין. והטעות בפירוש התגלתה ע"י ניסוי מחשבתי "בואו נניח שאקסיומת המקבילים אינה נכונה ואז נמצא סתירה".

    האם יש פרדוקסים במתמטיקה? קודם צריך להגדיר פרדוקס. כל פרדוקס שאתאר – אתה תגיד שזה לא פרדוקס וזה הופך להיות ויכוח על סמנטיקה. אני מעריץ של ראסל, ומשום מה יש פרדוקס במתמטיקה על שמו. ויש פרדוקסים על שמם של אנשים כמו קארי, פון נוימן, באנאך וטרסקי, וכמובן גדל.

    ומיכאל, אתה משום מה מסובב את דברי. לא דיברתי על פרדוקס במתמטיקה. דיברתי על פרדוקס בפיסיקה. אני לא טוען שהפרדוקסים של זנון מחייבים שהעולם הוא בדיד. אבל זה מעורר מחשבות. אצלי לפחות.

  8. MouthHole:
    לדעתי האינטרפרטציה שלך לא מדוייקת.
    אני יודע שאני צודק גם בלי להגיב ואני נהנה מזה באותה מידה.
    הסיבה שאני עדיין מגיב מדי פעם זה כדי שלא ייווצר הרושם שקיבלתי את הדעה השגוייה.
    ויש כאן, כאמור, שגיאות רבות והאחרונה שעלתה כאן שוב היא הטענה שהופכת את התפקידים ומציגה דווקא את ניסים כמי שתומך בעמדה שאין להשליך מהמתמטיקה על הפיזיקה בשעה שהמצב הוא בדיוק הפוך, כפי שהסברתי פעם נוספת.

  9. אני רואה את הדיון הזה כך: משהו עם אגו ענק, למרות שבתוך תוכו הבין שטעה, אינו מוכן להודות בכך. ועוד שני אנשים שנהנים מאוד להיות צודקים ומסבירים לו שוב ושוב את אותו הדבר.

    אני לא מאשים כאן אף אחד, מה שכתבתי נשמע עוקצני כי אני כן רואה כאן משהו שלילי בדיון והייתי רוצה שישתנה (כמובן שאתם לא חייבים להסכים איתי, זו היא רק דעתי): באיזה שהוא שלב, ברגע שכל הדברים כבר נאמרו, אין צורך לחזור על הדברים מותר שלניסים יהיה בעל המילה האחרונה, גם אם הוא טועה. כך נחסוך קרוסלה…

    גם לי לפעים יש בעיה להבין שאני טועה, ואני צריך שמשהו מבחוץ יגיד לי לשחרר בשביל שאני אחשוב על זה באמת שוב פעם (ולא אחשוב על דרך להוציא את עצמי צודק).
    וגם לי לפעמים ממש מתחשק להיות צודק לא משנה כמה פעמים אני חוזר על עצמי ואני צריך שמהו יגיד לי לשחרר בשביל להבין ני חוזר על עצמי שוב ושוב בלי סיבה מיותר.

    אז שחררו. 🙂

    בכלל, אני חושב שרוב הוויכוחים האמיתיים והכפיים שאני משתתף בהם, הם אלה שאני לא בטוח ב 100% בטענה שלי ואז מבין שאני טועה. כך בעצם גם לומד דברים חדשים וגם שם לב לזה (שזה גם פעולה די קשה לרוב)

  10. לכל מי שעדיין לא הבין:
    את ה"טעות" של אוקלידס לא גילו באמצעות ניסוי מחשבתי אלא בזכות ממצאים פיזיקאליים.
    ללא ממצאים פיזיקאליים שמאששים את המודל של איינשטיין ופוסלים את המודל של אאוקלידס לא היה איש מסיק שאאוקלידס טעה. להיפך: היו מחליטים שאיינשטיין טעה.
    אין בהיסטוריה של המדע אף אחד שהשליך משהו על העולם הפיזיקאלי מפרדוקס במתמטיקה (בין השאר כי לא ידוע על פרדוקסים במתמטיקה).
    ובכל זאת – זה מה שניסים מנסה לעשות.
    העניין הוא שאין אפילו פרדוקס במתמטיקה וכל מה שיש כאן הוא חוסר ידיעה של זנון ולכן ניסים משליך על על הפיזיקה מהרהורי ליבו ותו לא.

  11. הסכמתי איתך בעבר שהשלכה מהמתמטיקה לפיזיקה לא תמיד לגמרי ברורה, ע"ע אינפינטסימל שיכול להיות קטן כרצונינו במתמטיקה אך בעל קוטן סופי בפיזיקה.

    לא זהו המקרה בפרדוקס זנון.

    כי על פי זנון אוריגינל אכילס לא ישיג את הצב מכיוון שהמרחק שהוא צריך לעבור כדי לעשות זאת, דהיינו 100 מטר +10+ 1… הוא סכום של מספר אינסופי של מרחקים, קטנים והולכים אמנם אך עדיין מספר אינסופי, ומרחק זה חייב לכן להיות גדול מ112 מטר.

    זו הנחה סבירה למדי לפני 3000 שנים, אך לא כיום. כיום אנו יודעים שמתמטית, וגם פיזית, המרחק קטן מ112 מטר.

    ולכן נפתר הפרדוקס.

  12. ישראל
    לפסול את הפרדוקס בגלל איזו משוואה שמחשבת גבול של טור זה לא לעניין, לדעתי. אתה מפסיד המון רעיונות יפים. סתם דוגמא: אם אכילס יבדוק בכל שלב אם מספר הצעדים שעבר הוא סכום של שני ראשוניים, אז עד שהוא יגיע לצב הוא יוכיח (או יסתור) את השערת גולדבך. הוא כמובן גם יפתור את בעיית העצירה, וכן הלאה….

    מעבר לכך, מה שמפריע לי זה שמשליכים ממתמטיקה לעולם הפיסיקלי, בלי שיש לנו בסיס מוצק לחשוב שהשלכה כזאת אכן תקיפה. מתמטיקה מבוססת על אכסיומות. היא אינה מערכת מוחלטת. אוקלידס טעה בכך בתחום הגיאומטריה. חבל לחזור שוב על הטעות הזאת 🙂

  13. מה קרה לך אתה אח שלנו, בלית רעל?

    מה זה כל הרגשי הזה, אסור כבר לכתוב קצרשירים באתר הזה?!

    ואנחנו בכלל לא חושבים שאנחנו כל כך חכמים.

    גאו..

    שיהיה יום טוב.

  14. על הר האולימפוס ישבתי,
    פרדוקס על אכילס כתבתי,
    לפתע הטור התכנס,
    המפגש לא נראה שוב כנס.

  15. ניסים:
    אינני מסכים עם שום דבר ממה שאמרת בתגובתך האחרונה אבל לא אקדיש לכך זמן נוסף

כתיבת תגובה

האימייל לא יוצג באתר.

This site uses Akismet to reduce spam. Learn how your comment data is processed.

דילוג לתוכן