טלסקופי רדיו פתרו את הוויכוח אודות המרחק לקבוצת כוכבי כימה (פליאדות) – 444 שנות אור

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

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.

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