היום תתרחש מהפכה בהבנת הגלקסיה

היום (ה', 19.12.13) תשוגר לחלל החללית גאיה הצפויה לחולל מהפכה בהבנת הגלקסיה. "הנתונים שתשגר החללית מדויקים בצורה השקולה לקביעת מיקומו מכדור הארץ של גרגר חול על הירח בדיוק של מילימטר", מסביר פרופ' שי צוקר מהחוג לגיאופיזיקה ומדעים אטמוספיריים ופלנטריים באוניברסיטת תל אביב, החבר בצוות החוקרים שינתחו את נתוני החללית.

אסטרונומים בכל רחבי אירופה, ולמעשה בכל העולם, מתכוננים בהתרגשות לשיגור החללית שצפויה לחולל מהפכה בהבנתנו את הגלקסיה שלנו. החללית, שתיקרא גאיה (Gaia), תישא טלסקופ ומכשור שיאפשרו למפות בדיוק חסר תקדים יותר ממיליארד כוכבים, ולקבל מפה תלת-ממדית של גלקסיית שביל החלב. החללית, שעלותה נאמדת ביותר מ-2 מיליארד אירו, נבנתה על-ידי סוכנות החלל האירופית (ESA). כמויות המידע העצומות צפויות לחשוף תובנות חדשות בדבר היווצרותו והתפתחותו של שביל החלב, ואף עתידו במיליארדי השנים הבאות. בנוסף, גאיה תגלה מאות אלפי כוכבי לכת הסובבים כוכבים אחרים, תסקור אסטרואידים במערכת השמש שלנו, וכן תספק רמזים בדבר האנרגיה האפלה, אותו גורם מסתורי, שכנראה מאיץ את התפשטות היקום.

בניית החללית נמשכה יותר מעשור, ושיגורה מתוארך להיום, 19 בדצמבר, על טיל סויוז רוסי, מאתר השיגור של סוכנות החלל האירופית בגיאנה הצרפתית. מרגע שתגיע החללית למסלולה הקבוע, יידרשו מספר חודשים להפעיל את המכשירים העדינים שעל סיפונה. לאחר מכן, משימתה של גאיה צפויה להימשך חמש שנים. במהלך חמש שנים אלה, גאיה תתעד את המיקום, הבהירות והטמפרטורה של כל עצם שמיימי שיעבור בשדה הראייה שלה - כולל כמיליארד כוכבים.

גרגר חול

פרופ' צוקר מסביר כי ב"מצלמה" של גאיה יש יותר ממיליארד פיקסלים, והיא מאפשרת דיוק מופלא: גאיה תוכל למדוד מיקומו של כוכב בדיוק של 10 מיקרו-שניות-קשת. על-מנת לסבר את האוזן, דיוק כזה יכול לאפשר לקבוע מכדור הארץ את מיקומו של גרגר חול על הירח בדיוק של מילימטר. לאחר שתושלם משימתה בת חמש השנים של גאיה, המפה התלת-ממדית המדויקת של הגלקסיה תעזור לנו לענות על שאלות הנוגעות למקורה של גלקסיית שביל החלב.

פרופ' צוקר מסביר, כי כמו כדור הארץ, גאיה תשלים הקפה של השמש מדי שנה. בדומה לראייה תלת-ממדית בשתי עיניים, המדידה של כל כוכב ממיקום מעט שונה לאורך השנה תאפשר למדוד את מימד העומק, כלומר המרחק מאיתנו.

לדבריו, הדיוק חסר התקדים של גאיה יאפשר גם דרכים חדשות לבחון את נכונותה של תורת היחסות הכללית של איינשטיין, באמצעות מדידות מדויקות ביותר של תנועת עצמים קרובים לנו, במערכת השמש. מדידות אלה, יחד עם תנועתם של הכוכבים בגלקסיה, עשויות גם לשפוך אור על אופייה של האנרגיה האפלה, שבמובן מסוים פועלת בכיוון הפוך מכוח המשיכה.

המיפוי המדויק יאפשר גם לזהות את תנועתם של הכוכבים בגלקסיה. תנועה זו גם עשויה לאפשר גילוים של כוכבי לכת סביב כוכבים אחרים. גילוי זה מתאפשר דרך גילוי התנועה שכוכב הלכת משרה על כוכב-האם שלו. דרך אחרת בה ניתן יהיה לגלות כוכבי לכת סביב כוכבים אחרים היא דרך שינויי הבהירות של הכוכב, שמתרחשים כשכוכב לכת מסתיר חלק מכוכב-האם שלו.

עבודתו של פרופ' שי צוקר, החבר כאמור בצוות החוקרים שינתחו את נתוני החללית, מתמקדת בגילוי אותם שינויי בהירות הנובעים מכוכבי לכת כאלה. יחד עם תלמידת המחקר שלו (וכיום פוסט-דוקטורנטית במכון ויצמן) ד"ר יפעת דז'יגן, הם הציעו דרכים להשתמש בתצפיות מכדור הארץ על-מנת לשפר את הסיכויים לגלות כוכבי לכת אלה. המחקר של פרופ' צוקר נתמך בחלקו על-ידי משרד המדע וסוכנות החלל הישראלית.