סיקור מקיף

שוגר הלווין סוויפט המתכונן לפענח את תעלומת התפרצויות קרני הגמא (עדכון)

נאס”א שיגרה בשבת את לווין הסוויפט – זהו מצפה חלל חדש שתפקידו לצוד התפרצויות קרני גאמא ולחקור בכך את ההתפוצצויות החזקות ביותר שנראו ביקום מאז המפץ הגדול עצמו

לווין הסוויפט. קרדיט: נאסא
לווין הסוויפט. קרדיט: נאסא

נאס”א שיגרה בשבת את לווין הסוויפט – זהו מצפה חלל חדש שתפקידו לצוד התפרצויות קרני גאמא ולחקור בכך את ההתפוצצויות החזקות ביותר שנראו ביקום מאז המפץ הגדול עצמו.

התפרצויות קרני הגאמה הם הבזקי קרינה קצרים אך בעלי עוצמה גבוהה ביותר. המדענים סבורים כי הם תוצאה של יצירת חורים שחורםי, כאשר כוכבים כבדים קורסים לתוך כבידתם העצמית.

הלווין סוויפט, פרויקט משותף לארה”ב, בריטניה ואיטליה, שוגר על גבי טיל מדגם דלתא מקייפ קנוורל שבפלורידה בשבת, 21 בנובמבר 2004.

לדברי ד”ר נייל טאניבאר, המצפה החללי שעלותו 250 מיליון דולר כולל בתוכו שלושה מכשירים שיעבדו במשולב.
אחד המכשירים הוא טלסקופ ההתראה בפני התפרצויות קרני גאמא והוא נבנה בידי מרכז המחקר גודארד של נאס”א על מנת לאתר ולמקם התפרצויות קרני גאמא בחלקים נרחבים של השמים. המידע שהטלסקופ יעביר יאפשר לכוון את שאר המכשירים העדינים יותר של החללית שיערכו ניתוח של ההתפרצות באורכי גל שונים, למיקום המדויק של ההתפרצות.

לידיעה בבי.בי.סי
בעקבות פיצוצים בחלל
סוכנויות הידיעות, קייפ קנאוורל, פלורידה (הארץ)

טלסקופ החלל הסובב סביב צירו במהירות הגבוהה ביותר אי פעם, שוגר בשבת האחרונה. הוא נשלח לסרוק את היקום ולאתר פיצוצים אלימים, שלפי אחת ההשערות מציינים את רגע הולדתם של חורים שחורים.

הטלסקופ אמור לפתוח בחיפושים של פיצוצים אלה, המכונים מתפרצי קרינת גאמה, עד ינואר. תצפיותיו אמורות לפתור חלק מהתעלומה האופפת את מתפרצי הגאמה ואת החורים השחורים.

מתפרצי קרינת גאמה הם ההתרחשויות בעלות העוצמה הרבה ביותר ביקום. ההתפרצויות, הנמשכות שניות אחדות בממוצע, מופיעות באופן פתאומי משום מקום. הסברה היא שהן מעידות על היווצרותם של חורים שחורים.

אסטרונומים משערים כי חורים שחורים, שאפילו אור לא יכול להימלט מהם, נוצרים בעת קריסתם של כוכבים מסיוויים. ככל הנראה, אחת האפשרויות היא שמותו של כוכב גורם להתפרצויות האלימות הללו, שבהן נפלטות כמויות גדולות של קרינת גאמה.

הלוויין, ששמו “סוויפט”, יסרוק שישית מהשמים בכל פרק זמן נתון, ולפיכך יבחין בשישית ממתפרצי קרינת הגאמה. התצפיות יסייעו למדענים ללמוד יותר על טיבן של ההתפרצויות ועל כמותן ועל אופן היווצרותם של חורים שחורים.

הנתונים על מתפרצי קרינת גאמה ומיקומם המדויק יועברו במהירות לאסטרונומים ברחבי העולם על ידי מרכז הפיקוח, הנמצא באוניברסיטת פנסילווניה. כך יהיה אפשר לכוון גם תצפיות נוספות מהקרקע, שיסייעו בניתוח הנתונים.

לאחר שירדוף אחר מתפרצי קרינת גאמה במשך שנה או שנתיים, ירחיב ה”סוויפט” – פרויקט בעלות של 250 מיליון דולר, שהוא תוצאה של שיתוף פעולה בין נאס”א, איטליה ובריטניה – את הרפרטואר שלו לאירועים קוסמיים נוספים, המתרחשים לעתים קרובות.

הלווין סוויפט, שישוגר באוקטובר, הגיע למרכז החלל קנדי

דיקלה אורן, 2/8/2004
לווין הסוויפט (Swift) הגיע ב-29 ליולי למרכז החלל קנדי ויתחיל בהכנות לקראת השיגור באוקטובר 2004. הסוויפט עתיד לאתר את מיקומם של פיצוצים מרוחקים וקצרים, המסמלים כנראה את רגע לידתם של חורים שחורים.

הבזקי האור המסתוריים הללו, הנקראים התפרצויות קרני גמא (GRBs – Gamma Ray Bursts), הם ההתפוצצויות החזקות ביותר ביקום. הם פולטים כמות אנרגיה גדולה פי מאה מיליארד מזו שפולטת השמש שלנו במשך שנה. עם זאת, הם נמשכים כמספר מילי שניות עד כמה דקות, ומופיעים פעם אחר פעם במקומות שונים.

לווין הסוויפט נקרא על שם הציפור הזריזה (סיס בעברית), מכיוון שביכולתו לכוון את המכשירים שלו במהירות הבזק כדי לתפוס התפרצות “על חם” במטרה לחקור הן את ההתפרצות עצמה והן את הזוהר העוקב שלה. תופעת הזוהר העוקב מתרחשת לאחר התפרצות קרני הגמא הראשונית במרבית ההתפרצויות. היא עשויה להימשך שבועות בתחומי הקרינה של הרנטגן, אור נראה וגלי רדיו ולספק שפע של מידע.

“התפרצויות קרני גמא נמנות בין התעלומות הגדולות ביותר במדע האסטרונומיה מאז גילוין לפני למעלה מ-35 שנה,” אמר ד”ר ניל גרלס (Gehrels), המדען הראשי של פרויקט סוויפט ממרכז החלל גודארד של נאס”א בגרינבלט, מרילנד, ארצות הברית. “סוויפט הוא בדיוק הכלי הדרוש לפתירת התעלומה. אחד מהמכשירים של הסוויפט יגלה את ההתפרצות, בעוד ששני טלסקופים ברזולוציה גבוהה יותר יתבייתו בתוך דקה על מקור ההתפרצות כדי לקבל מבט מעמיק עליה. בינתיים הסוויפט 'ישלח אימייל' למדענים וטלסקופים אחרים ברחבי העולם, כדי שיצפו בהתפרצות בשידור חי.”

טלסקופ ההתראה על התפרצויות (Burst Alert Telescope), שנבנה על ידי מרכז גודארד של נאס”א, יגלה ויאתר כשתי התפרצויות קרני גמא בשבוע וישדר את מיקומן לקרקע בדיוק של כדקת קשת אחת עד ארבע דקות קשת תוך כעשרים שניות. המיקום שימצא ישמש לכיוון הלווין להתפרצות, כדי שיחקור את הזוהר העוקב בעזרת טלסקופ קרני רנטגן (XRT) וטלסקופ אולטרה סגול ואור נראה (UVOT).

שני הטלסקופים האלה בתחום אורך הגל הארוך יותר (ואנרגיה נמוכה יותר) יקבעו את מיקומה של ההתפרצות בדיוק של שניית קשת וכמו כן את הספקטרום של הזוהר העוקב שלה בטווח אורכי הגל מאור נראה עד קרני רנטגן. בעבור מרבית ההתפרצויות, שיגלה הסוויפט, הנתונים שיתקבלו בשילוב עם נתונים מטלסקופים על כדור הארץ יאפשרו את מדידת ההיסט לאדום, או המרחק, למקור ההתפרצות. הזוהר העוקב מספק מידע חיוני על הדינמיקה של ההתפרצות, אך מדענים זקוקים למידע מדויק על ההתפרצות כדי לזהות את הזוהר העוקב.

הסוויפט יפיץ את בשורתו לקהילה, שכוללת הן מוזיאונים ואת הציבור הרחב והן מדענים במצפים נחשבים, דרך רשת נקודות הציון של התפרצויות קרני הגמא (GCN), המתוחזקת על ידי מרכז גודארד. רשת שלמה של טלסקופים רובוטיים מיוחדים למשימה זו, המפוזרים על כדור הארץ, יצפו להודעות מרשת הסוויפט-CGN.

זרם רציף של מידע לגבי התפרצויות יעבור במרכז בקרת המשימה של סוויפט, הנמצא באוניברסיטת פנסילבניה. אוניברסיטת פנסילבניה, שותפה חשובה מארצות הברית, בנתה את טלסקופ ה-XRT בשיתוף עם אוניברסיטת לייסטר באנגליה והמצפה האסטרונומי של בררה מאיטליה. את טלסקופ ה-UVOT בנתה אוניברסיטת פנסילבניה בשיתוף עם המעבדה למדעי החלל מולארד מאנגליה.

מלבד רמזים חדשים בנודע לטבען של התפרצויות קרני הגמא, הסוויפט עשוי לספק לנו שפע נתונים קוסמולוגיים.

“סביר להניח שחלק מההתפרצויות התרחשו באזורים נידחים ביקום, ולכן גם בזמנים קדומים,” אמר מנהל משימת הסוויפט, ג'ון נאוסק (Nousek), פרופסור לאסטרונומיה ואסטרופיסיקה באוניברסיטת המדינה של פנסילבניה. “ההתפרצויות מתנהגות כמגדלור, מאירות כל דבר בדרכן, בין השאר גז בינכוכבי ובינגלקטי בקו הראייה.”

תיאורטיקנים שונים טוענים, שייתכן שמקורן של כמה התפרצויות בהיווצרותו של דור הכוכבים הראשון. רגישותו חסרת התקדים של הסוויפט תספק את ההזדמנות הראשונה לבחון את התיאוריות הללו.

בעזרת לווין ה-2-HETE (High Energy Transient Explorer) של נאס”א, הפועל כעת, מדענים קבעו, שלפחות בחלק מההתפרצויות התפוצצויות כוכבים מסיביים היו מעורבות בעניין. הסוויפט יחדד את הידע הזה, כלומר הוא יענה על שאלות כגון כמה מסיביים הכוכבים, באיזה מרחק הם, באילו סוגי גלקסיות הם נמצאים ומדוע חלק מההתפרצויות כה שונות מהאחרות?

בעוד שהקשר בין חלק מההתפרצויות והתפוצצויות כוכבים מסיביים נשען על בסיס איתן, התפרצויות אחרות עשויות להיות חותמם של כוכבי נויטרונים או חורים שחורים, הסובבים אחד את השני במערכות בינאריות מוזרות. הסוויפט יקבע האם ישנם סוגים שונים של התפרצויות קרני גמא, הקשורים לכל אחד מהתרחישים שהוזכרו. יתרה מזאת, הסוויפט עשוי להיות מהיר דיו כדי לזהות זוהר עוקב מהתפרצויות קצרות, אם הן אכן מלוות בזוהר עוקב. עד כה, תופעת הזוהר העוקב נצפתה רק בהתפרצויות, שנמשכו יותר משתי שניות. “יתכן שעד כה ראינו רק חלק מהתמונה,” אמר גרלס.

צוות הסוויפט מקווה לגלות ולנתח מעל 100 התפרצויות בשנה. בזמן שהסוויפט לא יערוך מדידות של התפרצויות קרני גמא, הוא יעשה תצפיות באורכי הגל הקצרים של קרני הרנטגן. תצפיות אלה תהיינה מדויקות פי עשרים ממדידות קודמות. מדענים מצפים, שרגישותו המוגברת של הסוויפט ביחס למחקרים קודמים תחשוף מעל 400 חורים שחורים מסיביים חדשים.

סוויפט, מבצע מחקר בינוני בגודלו, מנוהל על ידי מרכז גודארד לטיסות חלל של נאס”א בגרינבלט, מרילנד, ארצות הברית. סוויפט נבנה בשיתוף עם מעבדות לאומיות, אוניברסיטאות ושותפים בינלאומיים, ביניהם המעבדה הלאומית בלוס אלמוס, אוניברסיטת המדינה של פנסילבניה, אוניברסיטת המדינה סונומה באיטליה ואנגליה.

כתיבת תגובה

האימייל לא יוצג באתר. שדות החובה מסומנים *

אתר זה עושה שימוש באקיזמט למניעת הודעות זבל. לחצו כאן כדי ללמוד איך נתוני התגובה שלכם מעובדים.