הצצה ללפני 13 מיליארד שנה: נאס"א פרסמה את התמונה הראשונה מטלסקופ החלל ג'יימס ווב

אחרי 3 עשורים של תכנונים וחצי שנה של הכנה בחלל: נאס"א מפרסמת את התמונה הראשונה שהתקבלה מטלסקופ החלל ג'יימס ווב, שמספקת לנו הצצה למה שהתרחש לפני מיליארדי שנים

מקור: NASA

אחרי 3 עשורים של תכנון, כחודש מסע בחלל ועוד כ-5 חודשים של כיולים וכיוונונים עדינים, נחשפה לפנות בוקר (ג') התמונה הראשונה מטלסקופ החלל ג'יימס ווב. התמונה נחשפה על ידי הנשיא ביידן ובכירי נאס"א באירוע חגיגי שנערך בבית הלבן.

תמונה מלפני מיליארדי שנים

במבט ראשון התמונה שצילם טלסקופ החלל ג'יימס ווב – מעכשיו, טהג'ו – אולי נראית לעין הבלתי-מקצועית כעוד תמונה של כוכבים אקראיים בחלל, אבל היא הרבה מעבר. בתמונה ניתן לראות בחדות חסרת תקדים וברזולוציה גבוהה את SMACS 0723, צביר גלקסיות שנמצאות במרחק של כ-4.6 מיליארד שנות אור מאיתנו. כלומר, כל "כוכב" שאנחנו רואים בתמונה זו למעשה גלקסיה עם מיליארדי אובייקטים בתוכה – כפי שנראתה לפני מיליארדי שנים (הזמן שלוקח לאור להגיע אלינו). חלק מהגלקסיות בתמונה נוצרו לפני כ-13 מיליארד שנים, זמן קצר יחסית לאחר המפץ הגדול, שארע לפני כ-13.8 מיליארד שנים.

התמונה צולמה בעזרת תופעה שנקראית עידוש כבידתי (Gravitational lensing) שהתגלתה על ידי איינשטיין ומאפשרת לצפות בגלקסיות או קוואזרים רחוקים. לגלקסיות שנמצאות מסביב לטלסקופ – וחוצצות בינו לבין האובייקט המבוקש – יש כח כבידה ומסה, ששוברים למעשה את קרני האור, מעוותים אותן – ולמעשה ממקדות אותן בטלסקופ. כך נוצר למעשה אפקט של עדשה "מגדילה" שמאפשרת לראות למרחקים עצומים כמו במקרה של SMACS 0723.

אגב, במה שקצת מזכיר תמונת HDR בסמארטפונים שלנו, גם התמונות הללו עוברות עיבוד תמונה לפני פרסום. נאס"א משלבת מספר תמונות אינפרא-אדום באורכי גל שונים – שנלכדו לאורך 12.5 שעות – ואז התמונה עוברת צביעה, כך שתהיה "ידידותית" יותר לצופים הלא-מקצועיים. לשם השוואה, טלסקופ החלל האבל, היה יכול להשיג תמונה דומה, באיכות נמוכה יותר, שהיתה דורשת צילום לאורך שבועות (במקום שעות) ואיכותה היתה הרבה יותר נמוכה. בכל מקרה, התמונה הזו באיכות הגבוהה ביותר מחכה לכם כאן.

מי שנתן קנה מידה מרתק על המימדים של היקום הידוע לנו הוא ראש נאס"א, ביל נלסון, שהקביל את השטח שמכסה התמונה – לגרגר חול שמונח על קצה אצבע של יד מושטת לרווחה.

התמונה הזו שפורסמה לפנות בוקר היא הראשונה שצילם טהג'ו, אבל כבר היום תשחרר נאס"א עוד 4 תמונות חדשות. ב"בנק המטרות" של נאס"א נמצא גם את Carina Nebula – ערפילית שדרית – שהיא ערפילית בקבוצת הכוכבים קארינה, אשר נמצאת במרחק כ-8,500 שנות אור מכדור הארץ והתגלתה ב-1752; כוכב הלכת Wasp-96 b, ענק גזי ללא אטמוספירה; ערפילית הטבעת הדרומית (Southern Ring Nebula); וקבוצה של 5 גלקסיות בקבוצת פגסוס בשם חמישיית סטפן (Stephan's Quintet).

מה מיוחד בטהג'ו?

טלסקופ החלל – הדמייה. מקור: Adriana Manrique Gutierrez, NASA Animator

בליבו של טלסקופ החלל ווב נמצאת מראה בקוטר 6.6 מטר, כשככל שהמראה גדולה יותר, כך היא יכולה לקלוט יותר אור – נראה לעין ואינפרא-אדום – ופרטים ממרחקים עצומים. לשם השוואה, קוטר המראה של האבל, ששוגר לפני 32 שנים, עומד על 2.4 מטר בלבד. על פי נאס"א, הרזולוציה של התמונות שמספק הטלסקופ מאפשרת לנו לקבל תמונה ברורה של מטבע קטן ממרחק של 40 ק"מ. אבל המדענים פחות מתעניינים בתמונות "יפות", וייעזרו יותר ביכולות קליטת האור הבלתי-נראה.

המראה עצמה עשויה מ-18 פאנלים שעשויים מבריליום, מתכת בצבע כסוף, שנחשבת לעמידה גם בחום גבוה, מוליכה מצוינת וגם קלילה מבחינת משקל – יתרון חשוב כשמשגרים מטען לחלל. הפאנלים הללו מצופים בזהב ומוגנים בעזרת מגני שמש בגודל של מגרש טניס. בגלל המימדים העצומים של המראה, לא ניתן היה לשגר אותה בשלמותה, ולכן לאחר השיגור היא נפרסה לאורך מספר שבועות במה שהזכיר אוריגמי – שלב אחרי שלב. למרות החשש הרב ומורכבות התהליך – התהליך הושלם בהצלחה, כשבשלב הראשון נפרסו מגני השמש, כדי להגן על המערכת; לאחר מכן נפרסה המראה המשנית של הטלסקופ; ואז החלו להיפרס הפאנלים השונים שמרכיבים את המראה המרכזית, שעברו במהלך 3 חודשים תהליך אוטונומי לחלוטין של סידור עד להשלמת הפריסה. חייבים לדעת איפה טהג'ו נמצא ממש ברגע זה? יש לזה אתר.

אין UNDO בחלל

אבל קוטר והרכב המראה אינו ההבדל היחיד מ"האבל". הטלסקופ הוותיק מרחף בגובה 547 ק"מ מעל כדור הארץ, בעוד שטהג'ו מוצב במרחק של 1.5 מיליון ק"מ מכדור הארץ. לשם השוואה, הירח נמצא במרחק של 400 אלף ק"מ בלבד.

כמובן שהמרחק הזה לא מקרי. הנקודה הזו – נקודת לגראנז' L2 – נמצאת על קו דמיוני שמחבר את מרכזי המסות של כדור הארץ והשמש. היתרון הגדול במרחק הזה הוא שאובייקטים במרחק כזה יכולים לשייט במסלול מסונכרן עם כדור הארץ, להישאר במרחק קבוע מהכוכב שלנו ולהגן על עצמם מהחום של השמש בעזרת ההסתרה (החלקית) של כדור הארץ את השמש, ובעזרת מערכת מגני החום הייעודיים. כך יכולה המערכת האופטית המורכבת לשמור על טמפרטורת פעולה של עד 50 קלווין, כלומר מינוס 233 מעלות צלזיוס, הדרושה לה לצורך הפעלת תקינה של המכשור האופטי. כדי להבין את המורכבות של מערכת ההגנה הזו, די לזכור שמהעבר השני, בצד שפונה לשמש, הטמפרטורה עומדת כבר על 85 מעלות. כלומר, הבדל של יותר מ-300 מעלות בין 2 הצדדים.

חוץ מגודל המראה, טלסקופ החלל החדש מצוייד בכמה מכשירים מתקדמים שמיועדים ללכוד אורכי גל שונים: NIRCam, מצלמת אינפרא אדום, שמצלמת בתדרי התת-אדום קרוב, ומתבססת על החזרת אור הסביבה מהעצמים השונים בחלל; NIRSpec, ספקטוגרף לאור אינפרא-אדום קרוב; MIRI – שרגיש לאורכי גל בטווח הביניים; ו-FGS-NIRISS – ספקטוגרף נטול חריצים, שמסוגל למדוד אור מאיזור מצומצם. בשורה התחתונה כל תמונה שיצלם הטלסקופ החדש תכלול הרבה מאוד מידע מעבר לפיקסלים, כלומר מידע ספקטרוסקופי, שכולל ספקטרום של רמות אנרגיה, תדרי קרינה אלקטרומגנטית, תדרי אור וכדומה.

עוד סיפורים כאלו מחכים לכם עכשיו עוד סיפורים כאלו מחכים לכם עכשיו בערוץ העדכונים הרשמי של גיקטיים

האתגרים

חשוב לזכור שבמהלך שנות חייו של טלסקופ החלל האבל ביצעה נאס"א משימות תיקון וכיוונון למערכות השונות עליו – מה שהוא בלתי אפשרי בטלסקופ החדש – עקב המרחק. לכן, למרות שתהליך הפריסה הושלם בהצלחה, כל תקלה קריטית עלולה להשבית אותו ולזרוק לפח 10 מיליארד דולר ועשרות שנות עבודה. במהלך החודש שעבר לדוגמה התנגשו בטלסקופ מספר מיקרו-מטרואידים שלמרבה המזל לא גרמו לנזק ניכר.

 

יניב אביטל

עורך אתר גיקטיים. יש לכם רעיון לכתבה? טיפ סודי? הדלפה? מחכה לכם ב[email protected]

הגב

4 תגובות על "הצצה ללפני 13 מיליארד שנה: נאס"א פרסמה את התמונה הראשונה מטלסקופ החלל ג'יימס ווב"

avatar
Photo and Image Files
 
 
 
Audio and Video Files
 
 
 
Other File Types
 
 
 

* היי, אנחנו אוהבים תגובות!
תיקונים, תגובות קוטלות וכמובן תגובות מפרגנות - בכיף.
חופש הביטוי הוא ערך עליון, אבל לא נוכל להשלים עם תגובות שכוללות הסתה, הוצאת דיבה, תגובות שכוללות מידע המפר את תנאי השימוש של Geektime, תגובות שחורגות מהטעם הטוב ותגובות שהן בניגוד לדין. תגובות כאלו יימחקו מייד.

סידור לפי:   חדש | ישן | הכי מדורגים
הוכחה ניצחת
Guest

כבר אז היקום היה משעמם

אהרון
Guest

לך

יניב
Guest

תיקון:
נקודת לגראנז' L2 לא נמצאת *בנקודת האמצע* בין מרכזי המסות של כדור הארץ והשמש. במקום זה נמצאת נקודת לגראנז' L1.

נקודת לגראנז' L2 נמצאת על הקו הדמיוני המחבר בין מרכזי המסות M1 ו-M2, *מאחורי המסה הקטנה מבין השתיים*.
כלומר, הטלסקופ נמצא על הקו של כדוה"א והשמש, 1.5 מיליון ק"מ רחוק יותר מהשמש מאשר כדוה"א. זה קוהרנטי גם עם יתר ההסבר שלכם, על כך שכדוה"א מגן על הטלסקופ מהקרינה שמגיעה מהשמש.

אני לא כזה גאון, פשוט קראתי את הערך בוויקיפדיה:
https://he.wikipedia.org/wiki/%D7%A0%D7%A7%D7%95%D7%93%D7%AA_%D7%9C%D7%92%D7%A8%D7%90%D7%A0%D7%96%27

הייקר
Guest

תמונת החלל העמוק מהממת. ובפרט, רואים יפה עד כמה העידוש הכבידתי נוכח ומשמעותי.

wpDiscuz

תגיות לכתבה: