ידענים: טלסקופי רדיו

מאת 2 בספטמבר 2014 7 תגובות

מדידה חדשה טוענת כי המרחק לצביר הכוכבים הפליאדות שנמדד על ידי הלווין של סוכנות החלל האירופית היפארכוס איננו נכון ושהמדידות הקודמות מטלסקופים קרקעיים צדקו לאורך כל הדרך

תמונה אופטית של הפליאדות. צילום: NOAO / AURA / NSF

תמונה אופטית של הפליאדות. צילום: NOAO / AURA / NSF

הסתיו קרב ועימו צביר הפליאדות (כוכבי כימה במקורות העבריים) שיזרח מוקדם בשמי הלילה. הצביר קרוי על שם שבע האחיות, בנותיהם של אטלס הטיטאן ופלאיונה הנימפה ובנות לוויתה של ארטמיס. בעברית הוא קרוי כימה ומוזכר בתנ"ך בספר איוב (לח, לא) ובספר עמוס (ה, ח). בתלמוד הבבלי (מסכת ברכות, דף נח, סוף פרק הרואה), שם נטען כי בצביר מאה כוכבים. (מקור: ויקיפדיה) ביפנית שמו של הצביר הוא סובארו ודגם שבעת הכוכבים מופיע על סמליל חברת המכוניות הנושאת שם זה.

ואכן בעוד הקבוצה מוכרת מימי קדם, בעשור האחרון מטרידה מחלוקת את האסטרונומים באשר למרחק אליה.

כעת, מדידה חדשה טוענת כי המרחק לצביר הכוכבים הפליאדות שנמדד על ידי הלווין של סוכנות החלל האירופית היפארכוס איננו נכון ושהמדידות הקודמות מטלסקופים קרקעיים צדקו לאורך כל הדרך.

צביר הכוכבים הפליאדות הוא מעבדה מושלמת ללימוד התפתחות כוכבים. כל הכוכבים – השבעה הנראים לעין ועוד מאות שנראים רק בטלסקופים, נולדו מאותו ענן של גז, הם בני אותו גיל והרכבם הכימי זהה. אולם הם שונים זה מזה במסה שלהם. מודלים מדויקים, עם זאת, תלויים במידה רבה במרחק. ולכן  קריטי שאסטרונומים ידעו את המרחק המדויק לצביר הכוכבים.

למדידת המרחק יש השלכה לא רק למדידת מרחקו של הצביר המסויים הזה אלא שהוא משמש גם לכיות לכיול המרחקים לשאר העצמים ביקום. במילים אחרות, ידיעת המרחק המדויק לקבוצת כימה תעזור למדוד מרחקים מדויקים לגלקסיות הרחוקות ביותר.

בעזרת טכניקת פרלקסה הצליחו האסטרונומים לצפות בעצם בקצוות מנוגדים של מסלולו של כדור הארץ סביב השמש כדי למדוד את מרחקו המדוייק. צילום: אלכסנדרה אנגליך, NRAO / AUI / NSF.

בעזרת טכניקת פרלקסה הצליחו האסטרונומים לצפות בעצם בקצוות מנוגדים של מסלולו של כדור הארץ סביב השמש כדי למדוד את מרחקו המדוייק. צילום: אלכסנדרה אנגליך, NRAO / AUI / NSF.

אבל מדידה מדויקת של המרחקים העצומים בחלל היא מסובכת. פרלקסה טריגונומטרית – השינוי הזעיר הנראה לעין במיקום העצם כנגד כוכבי רקע כתוצאה מתזוזת נקודת התצפית היא השיטה המדויקת ביותר באסטרונומיה.

הקונצנזוס היה שהפליאדות שוכנות במרחק 435 שנות אור מכדור הארץ. עם זאת, הלווין היפארכוס של סוכנות החלל האירופית, ששוגר בשנת 1989 חקר במדויק את המיקום והמרחקים של אלפי כוכבים באמצעות פרלקסה, וחישב כי הצביר מרוחק מכדור הארץ רק 392 שנות אור עם שגיאה של פחות מ -1%.

"זה אולי לא נראה כמו הבדל עצום, אבל על מנת להתאים את המאפיינים הפיזיים של כוכבי הפליאדות, זה איתגר את ההבנה הכללית שלנו באשר לשאלה כיצד כוכבים נוצרים ומתפתחים", אמר קארל מליס, מאוניברסיטת קליפורניה, סן דייגו, החוקר הראשי. "כדי להתאים את מדידת המרחק של היפארכוס, כמה אסטרונומים אפילו הציעו קיומו של סוג כלשהו של פיסיקה חדשה ולא ידועה בכוכבים צעירים כאלה".

אם הצביר באמת קרוב ב-10% יותר ממה שכולנו חשבנו, הכוכבים צריכים להיות עמומים הרבה יותר מאשר מציעים המודלים להתפתחות כוכבים ולכן הוויכוח נסוב סביב השאלה מי טעה, החללית או המודל?

כדי לפתור את חוסר ההתאמה, השתמשו מליס ועמיתיו בטכניקה חדשה המכונה אינטרפרומטרית רדיו בעלת בסיס ארוך מאוד. באמצעות קישור טלסקופים מרוחקים ביחד, יצרו האסטרונומים טלסקופ וירטואלי, עם משטח איסוף נתונים שגודלו הוא כמו המרחק בין הטלסקופים.

הרשת כללה את קו הבסיס של המערך הארוך מאוד (מערכת של 10 טלסקופי רדיו הנעים בין הוואי לאיי הבתולה), טלסקופ גרין בנק במערב וירג'יניה, טלסקופ גורדון במצפה ארסיבו בפורטו ריקו, וטלסקופ הרדיו אפלסברג בגרמניה.

"שימוש בטלסקופים אלה יחד, סיפק לנו את המקבילה של טלסקופ בגודל של כדור הארץ," אמרה איימי מיודז'בסקי, ממצפה הרדיו הלאומי לאסטרונומיה (NRAO). "הדבר נתן לנו את היכולת לבצע מדידות עמדה מדויקות ביותר, שוות ערך למדידת העובי של מטבע בלוס אנג'לס כפי שניתן לראות מניו יורק".

לאחר שנה וחצי של תצפיות, קבע הצוות כי המרחק לפליאדות הוא 444.0 שנות אור בטווח שגיאה של של 1% – כלומר קרוב יותר לתוצאות הקרקעיות הקודמות ולא לאלו של היפארכוס.

"השאלה עכשיו היא מה קרה להיפארכוס?", אמר מליס.

החללית מדדה את המיקום של כ-120,000 כוכבים קרובים ובאופן עקרוני יכלה למדוד את המרחקים בצורה מדויקת יותר מאשר באמצעות טלסקופים קרקעיים. אם תוצאה זו תישמר, יהיה על האסטרונומים להתמודד עם הסיבה לכך שהתצפיות של היפארכוס העריכו את המרחק בצורה כל כך לא מדויקת.

מצפה הכוכבים של סוכנות החלל האירופית – החללית גאיה, אשר שוגרה בדצמבר 2013, תשתמש בטכנולוגיה דומה כדי למדוד את המרחקים של כמיליארד כוכבים. על אף שהיא מוכנה כעת להתחיל את המשימה המדעית שלה, צוות המשימה יצטרך לבצע טיפול מיוחד, תוך ניצול עבודתם של טלסקופי רדיו קרקעיים על מנת להבטיח מדידות מדויקות.

הממצאים פורסמו בגיליון 29 באוגוסט של כתב העת סיינס וזמינים באופן מקוון.

לידיעה ביוניברס טודיי

7 תגובות ל “טלסקופי רדיו פתרו את הוויכוח אודות המרחק לקבוצת כוכבי כימה (פליאדות) – 444 שנות אור”

  1. תשובה לעופר

    תכנס ללינק בסוף הכתבה.
    במדידה החדשה המרחקים הם:

    The measured distances and ±1 SD errors for the four systems
    are 134.8±0.5 pc (HII 174), 138.4±1.1 pc (HII 625), 135.5±0.6 pc (HII 1136), and 136.6±0.6 pc
    (HII 2147 system). Of note is the <1% accuracy for the individual object VLBI distance
    measurements.

    המרחק לצביר הוא איזשהו ממוצע על המספרים האלו.

    לעומת זאת, המרחק שנמדד ע"י היפארכוס – 120.2±1.5 pc – אינו מתייחס לעצמים בודדים אלא לצביר כולו:
    For a single object near the distance of the Pleiades, Hipparcos was not capable of
    producing a distance measurement with accuracy better than 10%. However, by taking the
    aggregate of many cluster members, Hipparcos was able to achieve a Pleiades parallax with
    roughly 1% precision (6,7).

  2. עופר

    מרחק ממה? ממרכז המסה של הצביר? מהכוכב הקרוב ביותר? הבהיר ביותר? מימדי הצביר עצמו הם מסדר גודל של עשרות שנות אור.

  3. ניסים

    אייל
    זו קבוצה מאד בולטת שרואים אותה גם בעיר. הזכרת שהקבוצה מוזכרת בתורה – מעניין איך יודעים לקשר בין השם המוזכר בתורה לקבוצת הכוכבים. דרך אגב, גם קבוצה אחרת, הצייד (Orion) מוזכרת באותו מקום (ספר איוב).
    אולי אלוהים נהג אז בסוברו?

  4. אייל

    הבנתי תודה, פשוט חשבתי שלא ניתן להבחין בקבוצה הזו ללא טלסקופ, אבל הסתבר שטעיתי. ניתן להבחין בה בבירור, בעיקר בלילה חשוך מחוץ לאיזור עירוני (מה שהיה בשפע בתקופת התורה…)

  5. אבי בליזובסקי

    התשובה – הם לא התייחסו אליו כצביר, מבחינתם זה היה היינו הך אם שבעת הכוכבים הללו קרובים אחד לשני או רחוקים מיליוני שנות אור זה מזה, עבורם השמים היו שטוחים. הם פשוט התייחסו למקבץ הזה כאל קבוצה מיוחדת, אך גם התייחסו כך למזלות למרות שאין קשר מלבד קו הראיה בין הכוכבים שמרכיבים אותן.

  6. אייל

    שאלת תם, איך יתכן שצביר הכוכבים הזה מוזכר בתורה ? הרי לא היו להם טלסקופים באותה תקופה, איך הם יכלו לדעת שנקודת אור קטנה בשמיים היא צביר כוכבים ולא כוכב אחד בודד ?

    (כשאני לדוגמה מסתכל בשמי הלילה אני לא מצליח לאתר שוב צביר של כוכבים… אפילו לא עם משקפת)

  7. הרצל

    הויכוח לא נפתר, אלא התעצם, ונוצר עימות אירופה מול אמריקה. המדענים האירופאים שבנו את הלווין היפארכוס עדיין לא מקבלים את המדידות החדשות שתוארו במאמר. האמריקאים טוענים שגם גאיה תקבל תוצאות מוטעות, כי היא משתמשת בשיטות דומות להיפארכוס. כמו שהסינים אומרים – יהיו כמה שנים מעניינות.

הוספת תגובה

  • (will not be published)