סנסציה מעבר לכל דימיון: טלסקופ של נאס"א יחשוף את היקום החבוי וגלקסיות רחוקות

חדשות. עדכונים. מבצעים ✈️ פספורטניוז ב-WhatsApp >> וב-Telegram >>

סנסציה בחלל: טלסקופ Roman של נאס״א יתצפת על אלפי חללים קוסמיים חדשים.

"היקום שלנו מלא בגלקסיות בכל הכיוונים, עד למרחקים שהכלים שלנו יכולים לראות", כך טוענת נאס"א ומציינת שישנם מספר חוקרים המעריכים כי קיימות עד שני טריליון גלקסיות ביקום הנצפה.

עוד פרסמה סוכנות החלל האמריקאית כי "במבט ראשון, הגלקסיות עשויות להיראות מפוזרות באופן אקראי בחלל, אך זה לא כך. מיפוי מדויק הראה שהן מופצות על פני שטחי 'בועות' קוסמיות ענקיות, בגודל של מאות מיליוני שנות אור. בתוך הבועות הללו נמצאות מעט גלקסיות, ולכן אזורים אלה נקראים חללים קוסמיים. טלסקופ החלל Nancy Grace Roman של נאס״א יאפשר למדוד את החללים הללו בדיוק חדש, מה שיכול לספר לנו על היסטוריית התפשטות היקום".

עוד פורסם כי היקום מורכב משלושה מרכיבים מרכזיים: חומר רגיל, חומר אפל ואנרגיה אפלה. כוח הכבידה של החומר הרגיל והחומר האפל מנסה להאט את התפשטות היקום, בעוד האנרגיה האפלה פועלת להאיץ את התפשטותו. טבעם של החומר האפל והאנרגיה האפלה עדיין אינו ידוע. מדענים מנסים להבין אותם על ידי חקר השפעתם על דברים שניתן לצפות בהם, כמו הפצת הגלקסיות בחלל.

״מאחר שהחללים ריקים יחסית מחומר, הם אזורים בהם הדומיננטית היא האנרגיה האפלה. באמצעות חקר החללים נוכל להציב מגבלות חזקות על טבעה של האנרגיה האפלה״, אמרה אליס פיזאני, שותפה למחקר מ-CNRS בצרפת ואוניברסיטת פרינסטון, ניו ג׳רזי.

כיצד טלסקופ רומן ילמד על חללים קוסמיים? על פי נאס"א, החוקרים בחנו עיצוב אפשרי של סקר Roman High-Latitude Wide-Area Survey, אחד משלושת הסקרים העיקריים שרומן יבצע. הסקר יתמקד באזורים רחוקים ממישור שביל החלב שלנו (ומכאן המונח "קו רוחב גבוה"). הצוות מצא כי סקר זה יוכל לזהות ולמדוד עשרות אלפי חללים קוסמיים, חלקם קטנים בגודלם עד 20 מיליון שנות אור בלבד. מספרים גדולים כאלה מאפשרים שימוש בשיטות סטטיסטיות כדי לקבוע כיצד צורתם של החללים מושפעת ממרכיבי היקום המרכזיים.

כדי לקבוע את הצורות התלת-ממדיות של החללים, האסטרונומים ישתמשו בשני סוגי נתונים מטלסקופ רומן: מיקומי הגלקסיות בשמיים והספקטרום הקוסמולוגי שלהן (redshift), הנקבע באמצעות נתונים ספקטרוסקופיים. כדי להמיר את ה-redshift למרחק פיזי, האסטרונומים מניחים דברים על מרכיבי היקום, כולל חוזק האנרגיה האפלה ואופן התפתחותה לאורך הזמן. החוקרת פיזאני השוותה זאת לניסיון להסיק מתכון לעוגה (כלומר, הרכב היקום) מתוך הקינוח הסופי שמוגש לך: ״אתה מנסה להכניס את המרכיבים הנכונים: הכמות הנכונה של חומר, הכמות הנכונה של אנרגיה אפלה, ואז בודק אם העוגה נראית כפי שצריכה. אם לא, סימן שהמרכיבים שהכנסת לא נכונים״.

במקרה זה, מראה "העוגה" הוא הצורה המתקבלת מהצטברות סטטיסטית של כל החללים שזוהו על ידי טלסקופ רומן. בממוצע, צפוי שהחללים יהיו בצורת כדור, משום שאין מקום או כיוון מועדפים ביקום (כלומר, היקום הומוגני ואיזוטרופי בקנה מידה גדול). אם ההצטברות מתבצעת נכון, הצורה המתקבלת תהיה כדורית מושלמת. אם לא, יש להתאים את "מתכון הקוסמוס".

החוקרים הדגישו עוד כי למטרה של חקר חללים קוסמיים במספרים גדולים, מצפה כוכבים חייב להיות מסוגל לחקור נפח גדול של היקום, שכן החללים עצמם יכולים להיות בגודל של עשרות או מאות מיליוני שנות אור. הנתונים הספקטרוסקופיים הנדרשים יגיעו מחלק מהסקר High-Latitude Wide-Area של רומן, שיכסה כ-2,400 מעלות רבועות של השמיים, או 12,000 ירחים מלאים. טלסקופ רומן יוכל גם לראות עצמים חלשים ורחוקים יותר.

״החללים מוגדרים בכך שהם מכילים מעט גלקסיות. לכן, כדי לזהות חללים, צריך להיות מסוגלים לצפות בגלקסיות דלילות וחלשות. עם רומן, נוכל להתבונן טוב יותר בגלקסיות שבתוך החללים, ובסופו של דבר זה ייתן לנו הבנה גדולה יותר של פרמטרים קוסמולוגיים כמו האנרגיה האפלה שמעצבת את החללים״, אמרה שותפה למחקר ג'וליה דגני מאוניברסיטת Roma Tre ומ-INFN ברומא.