הסתכל אל העבר
מזה מספר חודשים, טלסקופ החלל ג'יימס ווב (JWST) מספק ללא הרף נתונים למחקר מדעימפרסם באופן קבוע תמונות עוצרות נשימה מהיקום. לעתים קרובות מוזכר שה-JWST מסוגל להסתכל אל העבר ופועל כ"מכונת זמן", שכן הוא יכול להביט לאחור כמעט למפץ הגדול.
נאס"א גם מציינת באתר האינטרנט שלה שטלסקופים יכולים להיות מכונות זמן ושהתבוננות בחלל יכולה להיות כמו התבוננות לעבר. אבל איך זה עובד? למעשה, אינך זקוק לטלסקופ חלל של ג'יימס ווב בשווי 10 מיליארד דולר הממוקם במרחק של 1.5 מיליון קילומטרים מכדור הארץ כדי להביט אל העבר. כל עין אנושית מסוגלת לכך. נאס"א מסבירה: "זה נשמע קסום, אבל זה למעשה די פשוט: לאור לוקח זמן לעבור מרחקים ארוכים בחלל ולהגיע אלינו".
בסרטון: תמונות מרשימות: טלסקופ ג'יימס ווב מציג טבעות של אורנוס
תמונות מרשימות: טלסקופ ג'יימס ווב מציג טבעות של אורנוס
מהירות האור
למהדרין, אין דבר שזז מהר יותר מהאור. בוואקום, לאור יש מהירות של 299,792,458 מטר לשנייה (כ-1.08 מיליארד קמ"ש) - מה שנקרא מהירות האור. מכיוון שהוא כל כך מהיר, תנועת האור אינה מורגשת בחיי היומיום. לדוגמה, כאשר מדליקים מנורה, האור מופיע באופן מיידי – הוא עובר מהמנורה אל העין האנושית כל כך מהר עד שהוא לא מורגש. עם זאת, אתה בעצם מסתכל אל העבר מכיוון שאתה רואה את האור כפי שהוא הופיע לפני שבריר שנייה.
דוגמה קונקרטית לכך הם הירח והשמש. המרחק בין הירח לכדור הארץ הוא כ-390,000 קילומטרים. לאור הירח לוקח בערך 1.3 שניות לעבור את המרחק הזה. אז כשאתה מסתכל על הירח המלא בשמים, אתה רואה אותו כפי שהוא נראה לפני 1.3 שניות. השמש נמצאת הרבה יותר רחוק, כ-150 מיליון קילומטרים מכדור הארץ. לאור השמש לוקח שמונה דקות ו-20 שניות לעבור את המרחק. אם אתה מסתכל ישירות על השמש, אתה יכול לראות כשמונה דקות אל העבר.
פרוקסימה קנטאורי וגלקסיית אנדרומדה
אותו עיקרון חל על כל שאר גרמי השמים ביקום. לאור שלהם לוקח זמן להגיע לכדור הארץ. הכוכב הקרוב ביותר לכדור הארץ, פרוקסימה קנטאורי, נמצא במרחק של 4,246 שנות אור, כלומר אנו רואים אותו כפי שהוא נראה לפני כארבע שנים. לא נוכל לדעת אם הוא עדיין קיים היום עד ארבע שנים מהיום, כשהאור שהוא פולט יגיע לכדור הארץ - או לא.
ככל שהמרחק בין גוף שמימי לכדור הארץ גדול יותר, כך מסתכלים אחורה בזמן. גלקסיית אנדרומדה, השכנה הקרובה ביותר של שביל החלב, נמצאת במרחק של כשני וחצי מיליון שנות אור משם. צביר גלקסיות בתולה, אוסף של גלקסיות בשכונה הקוסמית שלנו, נמצא במרחק של כ-60 מיליון שנות אור משביל החלב.
לָמוּתגלקסיותבמזל בתולה צביר הגלקסיות כל כך רחוקות שהאור שאנו רואים מהם היום מגיע מתקופה שבה דינוזאורים עדיין היו קיימים על פני כדור הארץ. אם נהפוך את הפרספקטיבה, עולה מחשבה מעניינת: אם היו חיים בצביר הגלקסיות בתולה שמסתכלים על כדור הארץ בטלסקופ, זה היה מסתכל על כוכב לכת המאוכלס על ידי דינוזאורים וזוחלים פרהיסטוריים אחרים.
מצויד בטכנולוגיית אינפרא אדום
ועכשיו בחזרה לטלסקופ החלל "ג'יימס ווב": יש לו את היכולת להסתכל רחוק במיוחד אל העבר. זה בעיקר בגלל הכללת טכנולוגיית אינפרא אדום.חלק מהכוכבים והגלקסיות אינם נראים לעין האנושית או לטלסקופים קטנים יותר מכיוון שהם רחוקים מדי ולא ניתן עוד לזהות את האור הנראה שלהם. לעומת זאת, טלסקופ ג'יימס ווב פועל באזור האינפרא אדום של הספקטרום האלקטרומגנטי. לקרינת אינפרא אדום יש אורכי גל ארוכים יותר מאשר לאור הנראה ולכן יכולה לעבור באזורים מאובקים צפופים.
טלסקופ החלל ג'יימס ווב מסוגל לראות את האור שנע בחלל במשך יותר מ-13 מיליארד שנים, מה שמאפשר למדענים להסתכל אחורה למאה מיליון השנים הראשונות שלאחר המפץ הגדול. הודות ליכולתו לעבוד בטווח האינפרא אדום, הוא יכול לזהות גלקסיות שאינן נראות לעין בלתי מזוינת או טלסקופים קטנים יותר. הטלסקופ כבר גילה כמה מהגלקסיות העתיקות ביותר ביקום, הקיימות 325 עד 460 מיליון שנים לאחר המפץ הגדול.
הפוסט הזה הפך לחלקנוצר בעזרת מכונות ולפני ההפרסום נבדק בקפידה על ידי צוות המערכת.
מקורות בשימוש: