עצמים מסתוריים בקצה הספקטרום האלקטרומגנטי

טלסקופ החלל פרמי סיים מיפוי של השמים באנרגיות גבוהות. הוא גילה כ-500 עצמים הבוהקים בקרני גאמא, רבים מהם הם גופים מסתוריים ענקיים המכונים בועות פרמי

העין האנושית חיונית לאסטרונומיה. ללא יכולת לראות, היקום הזוהר של כוכבים, כוכבי לכת וגלקסיות היה סגור בפנינו לעד. עם זאת, האסטרונומים לא יכולים להיעזר בעיניים כדי לראות את הבלתי נראה.
מחוץ לתחום הראייה האנושי נמצא ספקטרום אלקטרומגנטי שלם של פלאים. כל סוג של אור – החל מגלי רדיו ועד לגלי גמא מגלה לנו משהו ייחודי על היקום. אורכי גל מסוימים הם הטובים ביותר לחקר חורים שחורים, “אחרים מגלים כוכבים שזה עתה נולדו וכוכבי לכת”, בעוד אחרים מאירים את השנים הראשונות של ההיסטוריה הקוסמית.
לנאס”א טלסקופים רבים ה”מבצעים עבודה” באורכי הגל לאורך הספקטרום האלקטרומגנטי. אחד מהם, טלסקופ קרני הגאמא פרמי המקיף את כדור הארץ, חצה זה עתה גבול חדש של הספקטרום האלקטרומגנטי.
“פרמי קולט פוטונים אנרגטיים מטורפים”, אומר דייב תומפסון, אסטרופיסיקאי במרכז טיסות החלל גודארד של נאס”א. “והוא מגלה כל כך הרבה מהם עד כדי כך שהצלחנו בעזרתו לייצר את המפה הראשונה המשתרעת על פני כל השמיים של היקום באנרגיות גבוהות מאוד.”
כך נראים השמיים ליד הקצה הרחוק של הספקטרום האלקטרומגנטי, בין 10 מיליארד ל- 100 מיליארד אלקטרון וולט. ”
האור שאנו רואים בעין האדם מורכב מפוטונים בעלי אנרגיות של 2 עד 3 אלקטרון וולט. קרני הגמא שפרמי מזהה אנרגטיים יותר פי מיליארדים, בין 20 מיליון ללמעלה מ-300 מיליארד אלקטרון וולט. פוטוני קרני גמא אלה אנרגטיים כל כך, שאי אפשר להנחות אותם באמצעות מראות ועדשות שנמצאות בטלסקופים רגילים. במקום זאת, פרמי משתמש בחיישן הדומה יותר למונה גייגר מאשר לטלסקופ. אם היינו יכולים ללבוש משקפי קרני גאמא כגון אלה של פרמי, היינו יכולים לראות כדורים רבי עוצמה של אנרגיה – קרני גאמא בודדות הנוצרות כתוצאה מתופעות קוסמיות, כגון חורים שחורים מסיביים ופיצוצי היפרנובות. השמיים יראו לנו עמוסי פעילות קדחתנית.
לפני שיגור פרמי ביוני 2008, היו מוכרים רק ארבעה מקורות שמימיים של פוטונים בתחום האנרגיה הזה. “בשלוש השנים האחרונות גילה פרמי כ-500 מקורות נוספים”, אומר תומפסון.
מה נמצא בתוך התחום החדש הזה?
“קודם כל מסתורין “, אומר תומפסון. “כשליש מהמקורות החדשים לא ניתן לקשר באופן ברור לכל אחד מהסוגים הידועים של עצמים המייצרים קרני גמא. אין לנו מושג מה הם.”
לכל השאר יש דבר אחד במשותף: אנרגיה עצומה.
“יש ביניהם חורים שחורים סופר מאסיביים המכונים blazars, השרידים הרוגשים של התפוצצויות סופרנובה, וכוכבי נויטרונים המסתובבים במהירות והמוכרים לנו בכינוי פולסארים.”
וכמה קרני גאמא נראה כאילו יוצאים מבועות פרמי – מבנים ענקיים שמקורם במרכז שביל החלב המתפרשים לאורך כ-20,000 שנות אור מעל ומתחת למישור הגלקטי. איך בדיוק נוצרו בועות אלה זו תעלומה אחרת.
עכשיו, לאחר שמפת השמיים הראשונה הושלמה, עובד פרמי על סקר, רגיש ומפורט עוד יותר.
“בשנים הקרובות, פרמי אמור לחשוף משהו חדש על כל התופעות האלה, מה מניע אותן, למה קיימים עצמים המייצרים רמות אנרגיה גבוהות רמות אנרגיה שלא מן העולם הזה”, אומר דיויד פאנק, ממכון מקס פלנק בגרמניה העומד בראש צוות החוקרים שפרסמו את מפת השמים.
“לעת עתה, רב הנסתר על הגלוי על ‘העולם של פרמי’, אומר תומפסון: “זה מרגש מאוד!”
לידיעה באתר נאס”א