מכשיר חדש ומיוחד בשילוב טלסקופ רב עוצמה וקצת עזרה מהטבע העניקו לחוקרים הצצה אל חדר הילדים הגלקטי בלב היקום הצעיר. לאחר המפץ הגדול לפני כ-13,8 מיליארד שנים, היקום המוקדם התמלא בעננים ענקיים של גז מפוזר נייטרלי הידועים כמערכות לימן-α מתכלות, או DLAs. DLAs אלה שימשו כמשתלות גלקטיות, שכן הגזים הכלולים בתוכם התעבו באיטיות, והזינו את היווצרותם של כוכבים וגלקסיות. אפשר לצפות בהם גם היום, אבל זה לא קל. "ענני DLA הם המפתח להבנת האופן שבו גלקסיות נוצרות ביקום, אבל בדרך כלל קשה לצפות בהם מכיוון שהעננים מפוזרים מדי ואינם פולטים אור בעצמם", אמרו המדענים, כלומר רונגמון בורדולי, פרופסור חבר לפיזיקה בצפון קרוליינה אוניברסיטת המדינה ומחקר מחבר.
נכון לעכשיו, אסטרופיזיקאים משתמשים בקוואזרים - חורים שחורים סופר מסיביים הפולטים אור - כ"תאורה אחורית" כדי לזהות ענני DLA. ובעוד שיטה זו מאפשרת לחוקרים לאתר את מיקומם של DLAs, האור מהקוואזרים פועל כשיפודים זעירים דרך הענן המסיבי, ומסבך את הניסיונות למדוד את הגודל והמסה הכללית שלהם.
אייל בורדולי וג'ון או'מירה, המדען הראשי במצפה הכוכבים של U.M. קקה בקמואל, הוואי, מצאה דרך לעקוף את הבעיה הזו על ידי שימוש בגלקסיה עם עדשת כבידה ובספקטרוסקופיה של שדה אינטגרלי כדי לצפות בשני DLAs ובגלקסיות שבתוכם שנוצרו לפני כ-11 מיליארד שנים, זמן קצר לאחר המפץ הגדול.
"גלקסיות עם עדשות כבידה הן גלקסיות שנראות מוארכות ובהירות", אומר בורדולוי. "הסיבה לכך היא שיש מבנה מסיבי כבידה מול הגלקסיה שמעוות את האור המגיע ממנה בזמן שהוא נע לעברנו. כתוצאה מכך, אנו מסתכלים על גרסה מוגדלת של האובייקט - זה כמו להשתמש בטלסקופ חלל שמתקרב ונותן לנו הדמיה טובה יותר".
היתרון בכך הוא כפול: ראשית, עצם הרקע מוארך בשמים ובהיר, כך שקל ללכוד קריאות ספקטרליות מחלקים שונים של האובייקט. שנית, מכיוון שעדשה מרחיבה את האובייקט, ניתן לבחון חלקים קטנים מאוד. לדוגמה, אם אובייקט בקוטר שנת אור אחת, נוכל לחקור חלקים קטנים בדיוק גבוה מאוד.
קריאות ספקטרליות מאפשרות לאסטרופיזיקאים "לראות" אלמנטים של חלל עמוק שאינם נראים לעין בלתי מזוינת, כגון DLA גז מפוזר וגלקסיות פוטנציאליות בתוכם. בדרך כלל, איסוף ראיות הוא תהליך ארוך וקפדני. אבל מדענים פתרו בעיה זו על ידי ביצוע ספקטרוסקופיה אינטגרלית באמצעות ה-Keck Cosmic Web Imager.
ספקטרוסקופיה שדה אינטגרלית אפשרה לחוקרים להשיג את הספקטרום בכל פיקסל בודד באזור השמיים שאליו הוא מכוון, מה שהופך את הספקטרוסקופיה של עצם מורחב בשמים ליעילה מאוד. חידוש זה, בשילוב עם גלקסיית הכבידה המוארכת והבהירה, אפשרו לצוות למפות את הגז המפוזר של ה-DLA על פני השמים בדיוק רב. בשיטה זו הצליחו החוקרים לקבוע לא רק את גודלם של שני ה-DLAs, אלא גם שהם מכילים גלקסיות מארחות.
"חיכיתי לשילוב הזה כמעט כל הקריירה שלי: טלסקופ ומכשיר חזק מספיק, והטבע נותן לנו קצת מזל ללמוד לא אחד, אלא שני DLAs בדרך חדשה", אמרו המדענים. "זה נהדר לראות את המדע מיושם בפועל."
דרך אגב, DLA הוא ענק. עם קוטר של יותר מ-17,4 קילופרסקים, הם יותר משני שליש מגודלה של גלקסיית שביל החלב המודרנית. לשם השוואה, לפני 13 מיליארד שנים, קוטרה של גלקסיה טיפוסית היה פחות מ-5 קילופרסקים. פרסק הוא 3,26 שנות אור וקילופרסק הוא 1000 פרסק, כך לאור לוקח בערך 56 שנים לעבור דרך כל DLA.
אתה יכול לעזור לאוקראינה להילחם נגד הפולשים הרוסים. הדרך הטובה ביותר לעשות זאת היא לתרום כספים לכוחות המזוינים של אוקראינה באמצעות הצלת חיים או דרך העמוד הרשמי NBU.
קרא גם:
- ארטילריה מודרנית היא נשק העל של אוקראינה. ולמה אילון מאסק כאן?
- אסטרונומים גילו כוכב "תקן זהב" בשביל החלב