קרא את הנוף העמוק ביותר של האבל מדרום. באמצעות מסע תצפית בן עשרה ימים, טלסקופ החלל האבל קידח חור שנמצא בערך שנים עשר מיליארד שנות אור לעומק הלא נודע, וחשף מאות רבות של גלקסיות קדומות. HDF-S יהפוך לאזור השמיים הנחקר ביותר בשנים הקרובות ", חוזה רוברט וויליאמס, מנהל המכון למדעי טלסקופ החלל (STScI) בבולטימור, מרילנד. האיש יודע על מה הוא מדבר. פעם לפני כן הוא השקיע את תקציב הזמן האישי שלו, שהוא חופשי להשתמש בו כמנהל המכון, למבט עמוק בחלל. זה היה בדצמבר 1995. באותה תקופה טלסקופ החלל האבל צילם שוב ושוב אזור ללא תיאור של הדיפר הגדול במשך עשרה ימים.

התוצאה, שנקראה Hubble Deep Field (HDF), סיפקה דחיפה עצומה בחקירת היקום. מעולם לא נחקר אזור שמימי מרוחק יותר. ומכיוון שמבט החוצה אל מעמקי החדר הוא בעת ובעונה אחת מבט לאחור על הזמן, האסטרונומים הצליחו להניח שביל בשלב המוקדם של הקוסמוס.

עכשיו HDF השיג אח בשמי הכוכבים הדרומיים: האבל העמוק שדה-דרום, HDF-S קצר. וויליאמס ו -50 עובדיו ממרכז טיסת החלל גודארד של נאס"א בגרינבלט, מרילנד, בחרו באזור זעיר ללא תארים בקונסטלציה טוקאן, בסביבת שמיים דרום. לאחר מספר צילומי מבחן באוקטובר 1997, טלסקופ החלל האבל הועמד למקום זה ב- 28 בספטמבר 1998. עד 10 באוקטובר זה נראה כמעט ללא הפרעה ולקח קבלה לאשפוז - 150 מסלולי אדמה מהאזור המרכזי, ו -27 נוספים מהסביבה. יש בסך הכל 995 תמונות של קרינה אולטרה סגולה, אופטית וכמעט אינפרא אדום - כל אחת מהן נמשכת בממוצע 30 עד 45 דקות.

במחשב, כל התמונות הללו שולבו אז לתמונה יחידה. התוצאה, שפורסמה בסוף נובמבר 1998, מציגה גלריה של כ- 2500 גלקסיות. אל הקלושים ביותר יש בהירות לכאורה של מחלקת גודל 30 - זהו שישה מיליארד מהבהירות שאנחנו בקושי יכולים לראות בעין בלתי מזוינת. קלוש כקליל זוהר של סיגריה היה נראה לנו בטווח הירח. תצוגה

"זמן קצר אחרי HDF, רציתי יריית שדה עמוקה שנייה", נזכר וויליאמס. "לאחר מספר חודשים של הבנה כי HDF מחזיקה במידע רב ערך על תקופת היווצרות הגלקסיה, ידעתי שאנחנו צריכים לחקור אזור שני בחלק אחר של השמיים."

הסיבה היא פשוטה: מתוך מדגם בלבד בקושי יכול להסיק מסקנות מרחיקות לכת. מכיוון שבצירוף מקרים, טלסקופ החלל יכול לתפוס קו ראייה לא טיפוסי, שאיש לא יבחין בו, מכיוון שחור הקידוח כה צר. הסתמכות על מדגם בודד תהיה מסוכנת כמו למשל, לאפיין את האוכלוסייה האירופית על ידי תשאול קבוצה קטנה של אנשים בכפר סיציליאני.

מאז שפורסמו נתוני HDF בינואר 1996, טלסקופים חזקים אחרים המונעים על כדור הארץ ובחלל בחנו את אזור השמיים הזעיר: מאינפרא אדום לאור גלוי לרנטגן. בעזרת טלסקופ קק באורך 10 מטרים בהוואי ניתן היה לקבוע את מרחקיהם של 125 מתוך גלקסיות ה- HDF-S בערך 2500. הם מסתכמים בכ- 12 מיליארד שנות אור. אור הגלקסיות הללו מגיע מתקופה שהיקום היה לכל היותר בן מיליארד או שני מיליארד שנה. לרבים מהם צורות מוזרות המרמזות על ביליארד קוסמי. אלה היו מוקדמים יותר מכיוון שהגלקסיות היו קרובות אפילו יותר זו לזו, שכיחות יותר מהיום וכנראה שהשפיעו מאוד על התפתחות הגלקסיות.

בינתיים, אסטרונומים רבים מאמינים כי הגלקסיות כללו בתחילה מרכיבים קטנים יותר - ענני גז ואשכולות כוכבים - ורק צמחו עם הזמן על ידי שילוב גלקסיות גמדיות שכנות במה שהן כיום. מהירות היווצרות הכוכבים ביקום מוקדם הוערכה טוב יותר גם על ידי מדענים המשתמשים ב- HDF. שנה עד שלושה מיליארד שנה אחרי המפץ הגדול, הולדת הכוכבים הייתה נפוצה פי עשרה ממה שהיא כיום. עם זאת, מרבית הכוכבים הצעירים הללו מסתתרים מאחורי ענני אבק באזורים האופטיים והאולטרה סגולים של הספקטרום. רק קרינת האינפרא אדום שלהם חודרת אלינו.

HDF-S מספק תמונה דומה מאוד. בנוסף לגלקסיות ספיראליות בצורת דיסק וגלקסיות אליפטיות אדמדמות, ישנם גם חפצים רבים בצורת תמוה שניתן לראות - צילומים חיים של התנגשויות גלקטיות. הניתוח הראשון של HDF-S אישר אפוא את הדימוי שהושג על ידי HDF ובכך הנחת היסוד של האסטרונומים כי היקום זהה לכל הכיוונים. תובנות נוספות צפויות בחודשים ובשנים הקרובות כאשר הטלסקופים החזקים של חצי הכדור הדרומי נכנסים לפעולה - באוסטרליה ובמיוחד בצ'ילה, שם בונה בימים אלו מצפה הכוכבים האירופי הדרומי (ESO) את הטלסקופ החדש מאוד גדול.

ל- HDF-S יש אפילו יותר מה להציע מאשר HDF. כך גם ב- HDF-S הוא קוואזר. עם משמרת אדומה של z = 2.2, המרכז האולטרה-זוהר הזה של גלקסיה צעירה נמצא כ 9.5 מיליארד שנות אור מכדור הארץ. אסטרונומים במצפה האנגלו-אוסטרלי באביב סיידינג באוסטרליה גילו את הקוואזר בשנת 1996. הוא גם היה אחת הסיבות לבחור את מגזרת השמיים הזו עבור HDF-S. אורו עבר כשלושה רבעים מהיקום הנצפה בכיוון זה.

ענני מימן בלתי נראים בלעו חלק מהאור. קווי הקליטה הללו בספקטרום הקווסר הם כמו אסטרונומים - נציבים קוסמיים המחפשים רמזים - כמו "טביעות אצבעות". אתה יכול להסיק מסקנות לגבי התפלגות החומר הבין-גלקטי.

ל- HDF-S יתרון שני על פני ה- HDF הישן. באותה תקופה הייתה רק המצלמה בשדה הרחב של טלסקופ החלל. במהלך משימת השירות האחרונה של אסטרונאוטים של מעבורת החלל בפברואר 1997, לעומת זאת, הותקנו שני מכשירים נוספים בטלסקופ החלל, ששימשו גם כעת: STIS (טלסקופ חלל הדמיה ספקטרוגרף) ו- NICMOS (מצלמת אינפרא אדום קרובה ורבים עצמים) ספקטרומטר).

STIS קלט את הקרינה האולטרה סגולה מאזור HDF-S. זה נשלח על ידי הכוכבים החמים ביותר. בנוסף, STIS אספה נתונים ספקטרליים המספקים מידע על הרכב הגלקסיות הרחוקות. NICMOS רשמה קרינת אינפרא אדום. חלק ממנו נובע מחפצים עטופים באבק ולכן אינם נראים באזור האופטי. בסך הכל, HDF-S מכיל מידע משמונה טווחי אורך גל. שפע נתונים זה מספק כבר אומדן ראשוני של מרחק הגלקסיה, הטמפרטורה והמהירות.

לאחרונה, NICMOS הקליטה חתך HDF באינפרא אדום במשך 36 שעות. היא מחזיקה אולי את הגלקסיות הרחוקות ביותר שקיימות, כפי שהודיעו אסטרונומים מאוניברסיטת אריזונה בטוסון באוקטובר האחרון. "NICMOS פתח את הווילון שחסם עד כה את השקפתנו על האובייקטים המרוחקים ביותר וחושף שחקנים חדשים על הבמה הקוסמית", אומר רודגר אני תומפסון, ראש צוות האסטרונומיה, ה- NICMOS ההקלטה הוערכה במשך חודשים. "עכשיו עלינו לגלות מי, מה והיכן הם נמצאים. יש עדיין גבולות חדשים. "

תומפסון הצליח לקשר בין גלקסיות אדומות קלושות לקרינה כחולה קומפקטית הידועה מצילומי HDF. "פירוש הדבר שחלק מהאובייקטים המופיעים כגלקסיות נפרדות הם למעשה אזורים יוצרי כוכבים חמים בגלקסיות גדולות וותיקות בהרבה", הוא מסביר.

בנוסף, האסטרונומים מצאו מספר עצמים בתמונת NICMOS שאין להם מקבילה אופטית ב- HDF. הם כנראה אפילו רחוקים יותר מגלקסיות ה- HDF המקוריות. ה"צבע "האינפרא אדום שלהם מרמז כי חלקם עשויים להיות בין איי הכוכבים המרוחקים ביותר שאנו מכירים. הקרינה שלהם מגיעה מתקופה שהיקום היה בן כמה מאות מיליוני שנים בלבד. NICMOS מתאים במיוחד לחיפוש אחר עצמים כה רחוקים, מכיוון שההתפשטות של היקום משכה את אור הגלקסיות הראשונות כה רחוקות זו מזו - הועברה לתחום הגל האדום והארוך יותר - שהיא מכדור הארץ נצפה רק בזרק האינפרא אדום הבלתי נראה.

"אולי אנו רואים כאן את השלב הראשון של היווצרות הגלקסיה", אומר אלן דרסלר ממצפה הכוכבים קרנגי בפסדינה, קליפורניה. "אבל החפצים כה קלושים שאפשר לבחון את טבעם רק על ידי טלסקופים חזקים עוד יותר בעתיד - כמו טלסקופ החלל הבא של הדור, שיושק בשנת 2007."

=== R דיגר וואס

science.de

מומלץ בחירת העורך