אסטרונומים השלימו את מחקר הגלקסיות הגדול בהיסטוריה באמצעות מיוּז (MUSE: Multi-Unit Spectroscopic Explorer), ספקטרוגרף חדש המותקן על גבי "הטלסקופ הגדול מאוד" (Very Large Telescope) במדבר אטקמה שבצ'ילה.
הסקר בחן את האזור הנחקר ביותר בשמיים, הנקרא Hubble Ultra Deep Field. אלא שמסד הנתונים חסר התקדים שפורסם כעת כולל את המרחקים ואת התכונות הפיזיות של 1,600 גלקסיות חיוורות מאוד, מראשית היקום, מתוכן 72 גלקסיות שלמות שטלסקופ החלל האבל כלל לא ראה קודם לכן. בכך הצליחו החוקרים לנתח את תכונותיהן של פי עשרה מכל הגלקסיות שתכונותיהן נותחו במהלך כל העשור האחרון. 10 מאמרים מדעיים כבר פורסמו היום בגיליון מיוחד של כתב העת Astronomy & Astrophysics שמוקדש לפריצת הדרך, ומאמרים רבים נוספים צפויים בהמשך.
התמונה המדהימה ביותר
סיפורו של האזור הנחקר בשמיים, Hubble Ultra Deep Field, מתחיל ב-2003, כשטלסקופ החלל האבל הפנה את מבטו לעבר נקודה חסרת חשיבות, ששיטחה הזעיר הוא כ-13 מיליונית מכיפת השמיים (זה שווה ערך ל-1 מ"מ על 1 מ"מ של נייר המוחזק ממרחק מטר). התברר כי מאותו אזור ריק לכאורה בקע בכל זאת אור קלוש, אותו קלט הטלסקופ במשך חודשים. כשהגיעו התוצאות, ההפתעה הייתה אדירה: ה"כלום" של אותה פיסת יקום הכיל 10,000 גלקסיות.
בתנאי ראות מושלמים תוכלו לצפות בלא יותר מ- 3,000 כוכבים בכיפת השמים. זה נדמה כמו המון גרמי שמים אך שטחו הזעיר של ה-Hubble Ultra Deep Field הוא הדגמה מאלפת הממחישה עד כמה התמונה שאנו רואים אינה מייצגת את מרחבי היקום והכמות הבלתי נתפסת של הכוכבים שבו.
אבל פיסת השמים הזו אינה רק הצצה למרחבים האדירים, אלא שהיא גם מנהרת זמן. ישנה חשיבות מדעית גדולה. מהירות האור אדירה אך מוגבלת יחסית למרחבי היקום. מאחר שלאור לוקח זמן להגיע לטלסקופ (או לעין שלנו), להביט למרחק פירושו להביט אחורה לראשית היקום. כל 10,000 הגלקסיות בתמונה של האבל נוצרו פחות ממיליארד שנה בלבד לאחר המפץ הגדול, כשהעתיקות ביותר הן בנות 13.4 מיליארד שנה. התוצאות של האבל אישרו שכוכבים נוצרו בקצב מואץ לאחר התקררות המפץ הגדול, אבל לא יצרו אלא גלקסיות קטנות וחסרות צורה.
סרטון של המצפה האירופי הדרומי (European Southern Observatory), שמסביר כיצד האסטרונומים הציצו עד ראשית המרחב והזמן.
לשבור את האור
מאז התמונה ההיסטורית ב-2003, האבל וטלסקופים נוספים, בארץ ובחלל, המשיכו להעמיק בשדה, במטרה להציץ אחורה בזמן ככל האפשר. אלא שאחד האתגרים הגדולים היו לערוך ניתוח ספקטרומטרי של האור הקלוש שהגיע אלינו מהגלקסיות הללו – כלומר, לנתח את ספקטרום האור ולהסיק ממנו את החלקיקים (אטומים ומולקולות) שמהם הוא בוקע.
כעת, ובאמצעות MUSE, צוות אסטרונומים בראשות רולאנד בייקון מהמכון לחקר האסטרופיזיקה בליון הצליח לנתח את הרכבן ותכונותיהן של 1,600 גלקסיות ב-Hubble Ultra Deep Field – פי עשרה יותר מכל הגלקסיות שנותחו עד כה במהלך עשור של עבודה מאומצת. למעשה, MUSE הצליח לנתח מהקרקע 72 גלקסיות שטלסקופ החלל האבל מעולם לא קלט.
"MUSE יכול לעשות משהו שהאבל לא יכול לעשות", מסר פרופ' בייקון בהודעה לתקשורת. "הוא לוקח את האור בכל נקודה בתמונה ומחלק אותו למרכיביו על מנת ליצור ספקטרום שלם. זה מאפשר לנו למדוד את המרחקים, את הצבעים, את התנועה ותכונות נוספות של הגלקסיות שאנו רואים – לרבות מספר גלקסיות שהיו בלתי-נראות להאבל עצמו".
