|

גיליון מספר 8 | 01.04.2007
בראשית: הדפים החסרים באלבום התמונות של היקום בחיתוליו
אברהם לייב
הקוסמולוגיה היא כיום מדע ניסיוני שהגיע לבגרות. זכינו לחיות בתקופה בה הסיפור של מעשה בראשית (איך היקום התחיל והתפתח) ניתן לבחינה ביקורתית על ידי תצפיות ישירות. באמצעות טלסקופים רבי עצמה אנו יכולים להסתכל עמוק לתוך היקום ולראות תמונותיו מתקופת צעירותו, וזאת עקב הזמן הסופי שלוקח לאור להגיע אלינו ממקורות רחוקים. הנתונים הזמינים כוללים תמונות היקום כאשר גילו היה פחות מחצי מיליון שנים (בצורת רקע המיקרוגל הקוסמי, שריד לקרינה מהמפץ הגדול), כמוכן תמונות של גלקסיות בודדות כאשר גילו של היקום היה מעל למילירד שנים. אולם לפנינו אתגר גדול: בין שני העידנים הייתה תקופה בה היקום היה אפל, הכוכבים טרם נוצרו והרקע של המיקרוגל הקוסמי לא היה יותר בעקבות ההתפלגות של החומר. וזאת בדיוק התקופה המעניינת ביותר כאשר המרק הקדמוני התפתח ל"גן החיות" העשיר של עצמים אנו רואים כיום. כיצד יכולים האסטרונומים לצפות את התקופה הבלתי נראית והגורלית הזאת? המצב דומה לאלבום תמונות של אדם הפותח בתמונות האולטרה-סאונד בבטן אמו בטרם יצא לאוויר העולם ועובר לתמונות מגיל הנעורים והבגרות. אנו מחפשים כעת אחרי הדפים החסרים שיספרו לנו כיצד התפתח היקום בילדותו עד לשלב היווצרות הגלקסיות בדומה לשביל החלב שלנו.
תהליך החיפוש מתבצע בכמה חזיתות. הראשונה כוללת בניית טלסקופים גדולים בתחום אינפרה-אדום על הקרקע ובחלל שיספקו לנו תמונות חדשות (אף כי מאוד יקרות!) של גלקסיות ביקום בתקופות ביניים. התוכניות העדכניות כוללות טלסקופים בקוטר 20-30 מטר על הקרקע וטלסקופ החלל של NASA ע"ש ג'יימס ווב, היורש של האבל. בנוסף לכך, מספר קבוצות תצפית בונות סביב העולם מערכות רדיו המסוגלות למפות את ההתפלגות התלת-ממדית של המימן הקוסמי – שארית מהמפץ הגדול - ביקום בתקופת ילדותו. מערכות אלה מכוונות לגילוי פליטת רדיו ארוכת-גל מאטומים של מימן (21 ס"מ מוסט לאורכי גל ארוכים יותר מההתפשטות הקוסמית). במקרה, אורכי גל אלה תואמים את תחומי אורכי הגל בהם משתמשים בשידורי רדיו וטלביזיה, כך שטלסקופים אלה בנויים ממערכות של אנטנות רדיו רגילות שניתן למצוא אותן בחנויות לאלקטרוניקה. התמונות שאנטנות אלה יביאו יגלו כיצד ההתפלגות המגושמת של מימן ניטרלי התפתחה עם הזמן הקוסמי. כאשר היקום היה בגיל של מאות מיליוני שנים מעטות התפלגות המימן הייתה מחוררת בדומה לגבינה שוויצרית. בועות אלה נוצרו ע"י הקרינה האולטרה-סגולה מהגלקסיות הראשונות וחורים שחורים, אשר ייננו את המימן הקוסמי בקרבתם. המחקר העיוני התמקד בשנים הקרובות לחיזוי האותות הצפויים מהמכשירים הנ"ל, שיש בהן כדי להצדיק את היוזמות התצפיות השאפתניות.

טלסקופ החלל על שם ג'יימס ווב, שישוגר לחלל ב-2013 , היורש להאבל |
|
אודות המחבר
: אברהם לייב (Loeb) הוא מוביל עולמי במחקר תיאורטי של הכוכבים הראשונים ושל עידן היינון מחדש. מה שמניע אותו, לדבריו, הוא עניין בשאלות פילוסופיות עתיקות יומין. אלו העניקו לו השראה להיכנס לתחום הפיסיקה עוד בצעירותו. כיום הוא פרופסור לאסטרונומיה באוניברסיטת הרוורד ופרופסור מבקר במכון ויצמן למדע ברחובות. לייב היה גם מחלוצי הגילוי של כוכבי לכת מחוץ למערכת השמש באמצעות עידוש כבידתי ויצירת קרני גמא בחלל הבין גלקטי. הוא לקח חלק בקבוצת העבודה המדעית הראשונה בטלסקופ החלל ג'ימס ווב וקיבל את מלגת גוגנהיים בשנת 2002.
|