היקום שלנו כפי שהוא לא נראה מעולם: סוכנות החלל האמריקנית, נאס"א, חשפה היום (שלישי) ארבע תמונות שצילם טלסקופ החלל החדש ג'יימס ווב, אחרי שנשיא ארה"ב ג'ו ביידן הציג אתמול בלילה את התמונה הראשונה. סדרת תמונות הצבע חושפת פרטים חסרי תקדים ומקיפה למעשה את כל האבולוציה של החלל – מהגלקסיות הראשונות ועד האחרונות, מלידה של כוכבים ועד מותם וכלה במולקולות מים באטמוספרה של עולם אחד מחוץ למערכת השמש.
בחצות הלילה הציגו נשיא ארה"ב ג'ו ביידן וסגניתו קמלה האריס את התמונה הראשונה שצילם ג'יימס ווב, שהיא גם התמונה העתיקה ביותר של היקום שלנו. כל מריחת אור בתמונה הזאת היא גלקסיה שלמה בת מיליארדי כוכבים, כאשר לאור מהגלקסיות הקטנות והאדומות ביותר לקח יותר מ-13 מיליארד שנה להגיע לעינינו – דהיינו אנו רואים אותן כפי שהן היו מאות מיליוני שנים בלבד לאחר המפץ הגדול. הכתמים האדומים הללו הם האובייקטים העתיקים ביותר שהאנושות ראתה אי פעם.
webhubble.gif
ואילו היום פרסמה נאס"א תמונה שצילם טלסקופ החלל – שהוא המורכב והיקר ביותר שנבנה אי פעם – של חמישיית סטיבן, קבוצת גלקסיות במרחק כ-290 מיליון שנות אור מכדור הארץ. גם כאן ניתן לראות ברקע חמישיית סטיבן גלקסיות עתיקות, שנוצרו זמן קצר לאחר המפץ הגדול, כשבחזית התמונה רואים גלקסיות ספירליות בהווה. שתיים מהגלקסיות כבר בתהליך התמזגות, כפי שיקרה לגלקסיית שביל החלב שלנו וגלקסיית אנדרומדה השכנה שיתמזגו בעוד כ-5 מיליארד שנה. התמונה מספקת למעשה הצצה, בפרטים חסרי תקדים, לעתיד הגלקסיה שלנו והיקום בכלל: גלקסיות ספירליות קטנות שמתמזגות לכדי גלקסיות ענק.
646px-Stephan's_Quintet_Hubble_2009.full_denoise.jpg
"את גלקסיות חמישיית סטיבן אנו רואים פה ברמת פירוט חסרת תקדים של כוכבים בודדים, ממש לפני שהן מתנגשות", מסביר האסטרופיזיקאי פרופ' אהוד בכר מהטכניון. "אלה גלקסיות קרובות יחסית והן 'רוקדות' אחת סביב השנייה ומושכות אחת את השנייה כתוצאה מכוחות הגאות. בנוסף, בגלקסיה העליונה בתמונה אפשר לראות גרעין פעיל המעיד על חור שחור".
main_image_galaxies_stephans_quintet_sq_nircam_miri_final-5mb.jpg
מגלקסיות עברו בנאס"א לכוכבים בודדים ופרסמו שתי תמונות של ערפיליות – ענני אבק וגז – המייצגות את המוות ואת הלידה של כוכבים ביקום.
בערפילית שדרית ("קארינה"), המרוחקת כ-7,600 שנות אור מכדור הארץ, אנו רואים אזור ייצור כוכבים, "תינוקייה חללית". התמונה של ג'יימס ווב חושפת מאות כוכבים צעירים חדשים, שקודם לכן היו נסתרים לגמרי. ערפיליות הן למעשה ענני אבק וגז, שמשמשים מצע להיווצרות הכוכבים, אך האבק והגז גם מסתירים את הנעשה בתוך הערפיליות. היכולת של טלסקופ החלל ג'יימס ווב לצלם בתת-אדום מאפשר לו לחדור מבעד למסך הערפל ולראות את היווצרות הכוכבים ממש. חלק מהכוכבים הצעירים בתמונה הם כוכבים הדומים לשמש שלנו, ומסביב לחלקם – ומאותו מצע של אבק וגז – נוצרים כעת גם כוכבי לכת צעירים. כך נראתה מערכת השמש שלנו לפני כחמישה מיליארד שנה. "בעצם אנחנו רואים פה את רגעי הלידה של כוכבים כמו השמש וסביבם את רגעי הלידה של כוכבי לכת כמו כדור הארץ", אומר פרופ' בכר.
ומלידה – למוות. בתמונה שפורסמה מערפילית הטבעת הדרומית, המרוחקת כ-2,000 שנות אור מכדור הארץ, רואים את מותו של כוכב הדומה לשמש שלנו. הכוכב המת צולם בטווח קרוב-לאדום ותת-אדום, כדי להוכיח את יתרונות טלסקופ החלל החדש על פני האבל בחדירה מבעד למימן המולקולרי שמקיף אותו.
ngc3132_hst.jpg
פרופ' בכר: "אנחנו רואים כאן את שלב הסיום בחייהם של כוכבים כמו השמש שלנו. אחרי שהשמש תתנפח לכדי ענק אדום, והענק האדום ישיל את שכבותיו החיצוניות ומאחור תישאר רק הליבה של השמש – ננס לבן. בעתיד מערכת השמש תיראה כמו ערפילית הטבעת הדרומית. אלא שהתמונה החדשה מספקת הרבה יותר פרטים מהתמונה הקודמת של טלסקופ החלל האבל, ולראשונה אנו רואים שהכוכב לא לבד: זוהי מערכת בינארית של כוכבים. היו ספקולציות בנושא בעבר, אבל זאת הפעם הראשונה שבה רואים את הכוכב השני במערכת".
main_image_stellar_death_s_ring_miri_nircam_sidebyside-5mb.jpg
ולבסוף, התמונה החמישית שפורסמה אינה תמונה כי אם תיעוד הרכב האטמוספרה בכוכב הלכת WASP-96b, המרוחק כ-1,150 שנות אור מכדור הארץ. כוכב הלכת, ענק גזי שהתגלה ב-2014, הוא מועמד רע למדי לחיפוש אחר חיים ביקום – אבל מדובר בהדגמת הטכנולוגיה שתאפשר לג'יימס ווב לחפש בעתיד אחר סימנים לחיים פשוטים (כמו נוכחות של מתאן באטמוספרה) או מורכבים (כמו נוכחות של גזי CFC מלאכותיים באטמוספרה).
main_image_exoplanet_wasp.jpg
כיצד עושים את זה? כשכוכב הלכת נעמד בין ג'יימס ווב לבין הכוכב שאותו הוא מקיף, הטלסקופ ניתח את הרכב האור מכוכב השבת אחרי שעבר באטמוספרה של כוכב הלכת – ובדק אילו אורכי גל נבלעו. מאחר שכל חומר בולע אור בצורה שונה, ג'יימס ווב ניתח את הנתונים ומצא את החתימה הכימית של אדי מים.
"זו הפעם הראשונה שבה אפשר למדוד בכזה דיוק הרכב כימי של פלנטה", אומר פרופ' בכר. "בנאס"א בחרו בכוכב הלכת הספציפית הזה שכן הם חיפשו עולם בלי 'עננים' כמו צדק או טבעות כמו שבתאי, שיפריעו לתצפית. בהמשך יעברו לפלנטות קטנות יותר וחמות פחות, בחיפוש אחר חיים".
"כמובן", מוסיף פרופ' בכר, "אחרי התמונות יש למדענים הרבה עבודה כדי להבין מה הנתונים האלה מגלים ומסתירים. טלסקופ החלל ג'יימס ווב הוא הגדול והמשוכלל ביותר שנשלח לחלל אי פעם, ואחרי התמונות היפות יש כאן המון נתונים מדעיים יקרי ערך".