ארנדל, הכוכב הרחוק ביותר שנצפה ביקום

הטכנולוגיה לחקירה ותצפית ביקום מתפתחת יותר ויותר. עד כדי כך שבריאן וולש וצוות החוקרים שלו גילו תגלית חדשנית הודות לטלסקופ החלל האבל. הם מצאו כוכב בשם WHL0137-LS, לו הם כינו ארנדל. לאורו לקח כמעט 13.000 מיליארד שנים להגיע אלינו, ואנו רואים אותו כשהיקום היה רק ​​7% מגילו הנוכחי.

במאמר זה אנו הולכים לספר לכם על המאפיינים של ארנדל, הגילוי שלו ועוד הרבה יותר.

התגלית של ארנדל

זה מרשים למצוא כוכב בודד במרחק כזה, אבל זה אפשרי בגלל עיוות המרחב-זמן שמתארת ​​תורת היחסות הכללית. האבל השתמש ב"טריק" קטן כדי לנצל את התופעה הזו. האור של ארנדל הוגבר על ידי כוח המשיכה של צביר גלקסיות מסיבי בשם WHL0137-08 שנמצא בינינו לבין הכוכב. אפקט עדשות כבידתיות זה אפשר לנו לצפות בכוכב בודד זה.

בשנת 2016, הגלקסיה WHL0137-zD1 נצפתה לראשונה באמצעות תוכנית RELICS, הבוחנת צבירי עדשות, וצורתה המעוותת יוחסה לכוח הכבידה של הצביר. אותה גלקסיה חזרה לתשומת ליבו של האבל בשנת 2019. עדשת הכבידה שיצרה את התמונה המוארכת הזו היא הנפוצה ביותר מבין אלו שנצפו, הוא משתרע על פני 15 שניות קשת וזיכה את הגלקסיה בכינוי "קשת השחר".

תוכנית RELICS חקרה 41 אשכולות, כולל WHL0137-08, שצולם על ידי מצלמות ACS ו-WFC3 של האבל. הצביר מסוגל להגדיל עצמים מעבר לגלקסיות, כמו כוכבים, ושני כתמים גלויים ברקע תמונתו של ארנדל תואמים לאותו צביר כוכבים. היישום של מודלים מספריים על תמונת ארנדל הקלה על קביעה מדויקת של הגדלה של הכוכב, שלפי ההערכות היא בין אלף לארבעים אלף.

הערכות לגבי הכוכב ארנדל

למרבה הצער, אי אפשר למדוד במדויק את גודל הכוכב ממרחק כה גדול, אם כי ניתן להעריך שזה פחות מ-2,3 שנות אור. הערכה זו עשויה להיראות לא רלוונטית מאחר ולא ידועים כוכבים בגודל כה מסיבי, אך היא מספקת אישור לכך שמדובר בכוכב בודד ולא בצביר כוכבים, אם כי ייתכן שהוא יכול להיות כוכב כפול או משולש.

הגודל המוחלט של האולטרה-סגול אפשר לנו להסיק כי לארנדל יש מסה גדולה מ-50 מסות שמש, אך אין מקום לשפר את ההערכה הזו. המסה שלו היא כנראה פי עשרות או מאות מזו של הכוכב שלנו, הטווח הסביר ביותר הוא בין 50 ל-100 מסות שמש.

לאחר ניתוח מאפייניו במשך שלוש שנים וחצי, ניתן להסיק כי תופעה זו אינה חולפת. למרות שהרכבו לא נבדק, מאמינים כי ארנדל הוא נולד בשלבים המוקדמים של היקום, מה שמרמז שהוא עשוי בעיקר מימן והליום. גילו, לעומת זאת, מצביע על כך שהוא אינו בן הדור הראשון של הכוכבים, המכונה אוכלוסייה III. גילויו של ארנדל, הכוכב הרחוק ביותר הידוע, עולה על זה של איקרוס, שנמצא ב-2018 ומאמינים שהוא בן ארבעה מיליארד שנים. איקרוס נצפה באמצעות עדשות כבידה, אבל הטלסקופ החדש של ג'יימס ווב מציע את הפוטנציאל לקבוע את הסוג הספקטרלי של ארנדל והאם מדובר במערכת בינארית או מרובה. ההבדל בין שתי התגליות הוא משמעותי.

חשיבות הגילוי

החשיבות של גילוי זה טמונה בפרספקטיבה ולא כעובדה מבודדת. כאשר אנו רוצים ללמוד על תרבויות עתיקות, אנו בוחנים את השרידים שהותירו מאחור. על ידי לימוד השרידים הללו, נוכל ללמוד על דרך חייהם. באופן דומה, במרחב העצום של היקום, שרידי הכוכבים פועלים כמו שרידים של ציוויליזציה עתיקה.

כוכבים עוברים מחזור חיים, מהלידה ועד האבולוציה ובסופו של דבר למוות, ומשאירים שאריות. כוכבים כמו השמש הופכים לננסים לבנים, בעוד שהמאסיביים ביותר הופכים לכוכבי נויטרונים, והמאסיביים ביותר הופכים לחורים שחורים, שהוא הגרעין שבו מתרחשות התגובות. בסופו של דבר, מה שנשאר מכוכב הוא חומר גרעיני. לכן, אנו יכולים להשוות כוכבי נויטרונים, ננסים לבנים וחורים שחורים למומיות של היקום.

אנלוגיה זו מאפשרת לנו להסיק שאם ניתקל באחד מהאובייקטים הללו, היה פעם כוכב בעל מסה מסוימת שהיה קיים לזמן מסוים. האבולוציה מציעה לנו את הרעיון הזה. על ידי גילוי כוכב כזה, היינו פותחים צוהר לעבר. גילוי זה הוא משמעותי מכיוון שהוא מאפשר לנו לא רק להכיר בקיומה של הציוויליזציה אלא לחוות אותה בזמנה. בהתבוננות ביקום, אנו מסוגלים לראות לפחות כוכב אחד מאז שהיה קוסמוס צעיר, בגיל 900 מיליון שנה.

תגליות עתידיות אחרות

כפי שהזכרנו את שמי המאמר, הטכנולוגיה לתצפית בחלל הולכת ומתפתחת ומתקדמת במהירות גבוהה. זה גורם לנו לחשוב לאילו תגליות אנחנו יכולים לצפות בעתיד. ניתן להשתמש בטלסקופ ג'יימס ווב לא רק כדי לזהות כוכבים אלה אלא גם כדי להשיג את הספקטרום שלהם. על ידי כך, נוכל לקבל הבנה טובה יותר של אסטרופיזיקה של כוכבים. הכוכבים הראשונים הללו, הידועים ככוכבי אוכלוסייה III, הם היו הכוכבים שנוצרו בתקופה שבה המשאבים היו מועטים.

בשלבים המוקדמים של היקום, הכוכבים הראשונים היו עשויים בעיקר מימן והליום, עם כמויות עקבות של יסודות אחרים. הכוכבים הללו עדיין לא עברו פיצוץ ולא היה זיהום מגורמים אחרים שנוצרו במיזוג. עם זאת, כשהכוכבים האלה התפוצצו לבסוף, הם היו צפויים להיות הרבה יותר מאסיביים ממה שנצפה כעת. התבוננות במאפיינים של כוכבים מוקדמים אלה היא בעלת חשיבות עליונה, שכן היא מאשרת את ההבנה התיאורטית שלנו לגבי השלבים המוקדמים של היקום.

זה ממלא את המטרה העיקרית של האבל, שהייתה להבטיח שההבנה שלנו את החוקים הפיזיקליים ואת הקוסמוס תואמת את מה שאנחנו רואים בפועל.

אני מקווה שבעזרת המידע הזה תוכלו ללמוד עוד על הכוכב ועל ארנדל ועל המאפיינים שלהם.