היקום, למרות שיש לנו רק הבנה מוגבלת שלו, הוא מקום של עצום לאין שיעור. בתוך המרחב העצום הזה נמצאים גלקסיות מסיביות, כוכבי לכת ענקיים וכוכבים בסדר גודל מדהים. עם זאת, תמיד יש ישות אחת שעולה על כל האחרות מבחינת גודל ומשקל. ה העצמים הכבדים ביותר ביקום הם גם אלה שמפעילים את כוח הכבידה הגדול ביותר.
במאמר זה אנו הולכים לספר לכם מהם העצמים הכבדים ביותר ביקום והמאפיינים שלהם.
העצמים הכבדים ביותר ביקום
GQ Lupi b, כוכב הלכת החיצוני הגדול ביותר
אסטרונומים גילו כוכב לכת שמקיף את הכוכב GQ Lupi בשנת 2005. כוכב לכת זה, מחוץ למערכת השמש שלנו, נמצא במרחק מוקרן של כ-100 יחידות אסטרונומיות מהכוכב שלו, מה שנותן לו תקופת מסלול של כ-1.200 שנים. ל-GQ Lupi b מוערך רדיוס פי 3,5 מזה של צדק, מה שהופך אותו לכוכב הלכת הגדול ביותר שהתגלה עד כה.
UY Scuti, הכוכב הגדול ביותר ביקום
עם רדיו גדול פי 1.700 בערך מזה של השמש, UY Scuti הוא כוכב היפר ענק שזכה למקום נכבד בכדור השמימי. נקודת התייחסות: אם השמש הייתה מוחלפת ב-UY Scuti, היקפו של האחרון היה משתרע מעבר למסלולו של צדק; בנוסף, הפליטות הגזים והמאובקות של הכוכב ימשיכו מעבר למסלולו של פלוטו.
ערפילית הטרנטולה
La ערפילית בשם 30 דוראדוס ממוקמת בענן המגלן הגדול, גלקסיית לווין קטנה המקיפה את שביל החלב שלנו, וממוקמת במרחק של כ-170.000 שנות אור מכדור הארץ. הוא מוכר באופן נרחב כאזור המורכב והדינמי ביותר להיווצרות כוכבים בתוך הגלקסיות הקיימות בקבוצה המקומית.
החלל המשמעותי ביותר בחלל עד כה הוא חלל העל שנמצא בקבוצת הכוכבים ארידנוס.
Supervoid על ארידנוס
במהלך שנת 2004, קבוצת אסטרונומים זיהתה חלל עצום של חלל תוך ניתוח רצף של מפות שנוצרו על ידי הלוויין Wilkinson Microwave Anisotropy Probe (WMAP) של נאס"א. ה-WMAP אסף מידע מפורט על קרינת הרקע הקוסמית של המיקרוגל, שהיא הקרינה שנותרה מהמפץ הגדול.
הנקודה המדוברת, אשר בגודל מדהימים של 1.800 מיליארד שנות אור, הוא יוצא דופן בחוסר כוכבים, גז, אבק ואפילו חומר אפל.. למרות תצפיות קודמות על חללים דומים, מדענים עדיין נאבקים להבין כיצד חלל כה עצום ומתרחב בסדר גודל כזה יכול היה להתממש.
IC 1101, הגלקסיה הגדולה ביותר
שביל החלב, הגלקסיה הביתית שלנו, משתרע על פני מרחק משוער של 100.000 שנות אור. בהשוואה, גודל זה נראה די רגיל. לדוגמה, IC 1101, הגלקסיה הגדולה ביותר הידועה לאסטרונומים, היא בערך רחב פי 50 משביל החלב ויש לו בערך פי 2.000 המסה שלו.
TON 618, החור המסיבי הגדול ביותר
קוואזר הזוהר הנקרא TON 618 ממוקם בקוטב הצפוני הגלקטי בקבוצת הכוכבים Canes Venatici. מחקרים עדכניים מצביעים על כך שהוא עשוי לארח את החור השחור העל-מסיבי הגדול ביותר שנצפה אי פעם, עם מסה פוטנציאלית של פי 66 טריליון מזו של השמש.
בועות פרמי, המוני חומר גזי
בשנת 2010, אסטרונומים השתמשו בטלסקופ פרמי כדי לזהות תצורות מסיביות שהגיחו משביל החלב. האזורים העצומים האלה, הנראים רק באורכי גל ספציפיים של אור, הם משתרעים לגובה מדהים של 25.000 שנות אור, השווה לרבע מרוחב הגלקסיה שלנו.. ההסכמה הרווחת בקרב החוקרים היא שהבועות הללו נוצרו מטירוף האכלה שהתרחש בעבר, הכולל את החור השחור המרכזי של הגלקסיה שלנו. זה הביא לשחרור משמעותי של אנרגיה, הידוע בכינויו "גיהוקים".
Laniakea, צביר העל הגדול ביותר
שביל החלב, הגלקסיה הביתית שלנו, היא פשוט מרכיב קטן ממכלול עצום של צבירי גלקסיות הנקראים לניאקה. אוסף זה, למרות שאינו תחום על ידי שום גבול פורמלי, מאמינים כי הוא כולל כ-100.000 גלקסיות עם מסה משולבת של פי 10.000 טריליון מזו של השמש שלנו. מרחק של יותר מ-520 מיליון שנות אור, לפי הערכות אסטרונומים.
ה-Huge-LQG, אוסף קוואזרים
קוואזרים הם תופעה מרתקת המתרחשת כאשר חור שחור, הממוקם בליבה של גלקסיה, מתחיל לבלוע כל חומר שנמצא בקרבתו. אירוע זה מייצר כמות עצומה של אנרגיה, הנפרשת בצורות שונות כמו גלי רדיו, אור, אינפרא אדום, אולטרה סגול וקרני רנטגן, מה שגורם לקוואזרים להפוך לישויות המאירות ביותר ביקום הנצפה. עם 73 קוואזרים ומסה משוערת של 6,1 קווינטיליון (ערך מספרי מלווה ב-30 אפסים), Huge-LQG היא תופעה אסטרונומית יוצאת דופן.
החומה הגדולה הרקולס-קורונה בוראליס, הישות הגדולה ביותר
היווצרות הגלקסיה האדירה, הידועה בשם החומה הגדולה של הרקולס-קורונה בוראליס, משתרעת על פני מרחק מדהים של 10 מיליארד שנות אור ויש לה פוטנציאל לארח מיליארדי גלקסיות. מבנה העל המרשים הזה נקרא על שם מיקומו בין קבוצות הכוכבים הרקולס וקורונה בוראליס ומוכר כיום כמבנה הנרחב והכבד ביותר שזוהה ביקום הנצפה.
איך נדע מהם העצמים הכבדים ביותר ביקום?
קביעת משקלם של עצמים שמימיים ביקום, כגון גלקסיות וכוכבים, היא תהליך מורכב הכולל מספר שיטות ומושגים בסיסיים של פיזיקה ואסטרונומיה. אלו ההיבטים שנלקחים בחשבון:
- כוח הכבידה וחוק הכבידה האוניברסלית של ניוטון: קודם כל, עלינו להבין שכל עצם בעל מסה מפעיל כוח כבידה המושך אליו אובייקטים אחרים. כוח הכבידה הזה עוקב אחר חוק המשיכה האוניברסלית של ניוטון, הקובע שכוח המשיכה עומד ביחס ישר למסת העצמים ובפרופורציה הפוך לריבוע המרחק ביניהם.
- מסלולים וחוקי קפלר: כדי לקבוע את המסה של כוכבים ומערכות בינאריות, אסטרונומים צופים בתנועה של עצמים במסלול סביבם. חוקי קפלר מתארים כיצד עצמים נעים במסלולים אלו ומאפשרים לחשב את מסת העצם המרכזי לפי מסלוליהם ומכוח הכבידה שהם חווים.
- ספקטרוסקופיה: ספקטרוסקופיה היא כלי רב ערך לקביעת ההרכב הכימי והתכונות הפיזיקליות של כוכבים. על ידי ניתוח האור הנפלט על ידי כוכב, אסטרונומים יכולים לקבוע את הטמפרטורה, הרכבו ועוצמת הארה שלו. נתונים אלו חיוניים להערכת המסה שלו.
- תצפיות על השפעות כבידה: באמצעות תצפיות מדויקות, אסטרונומים יכולים לזהות השפעות כבידה, כגון עדשות כבידה, החושפות את המסה של עצמים מרוחקים. תופעות אלו נגרמות על ידי עקמומיות של מרחב-זמן עקב מסת עצם, כמו גלקסיה, המעוותת את האור מעצמים שמאחוריה.
- מודלים של אבולוציה של כוכבים וגלקטיים: מדענים משתמשים גם במודלים תיאורטיים של אבולוציה של כוכבים וגלקטיים. על ידי השוואת התחזיות הללו לתצפיות בפועל, הם יכולים לקבוע את מסת הכוכבים והגלקסיות.
- מדידות תנועה ומהירות רדיאלית: על ידי התבוננות כיצד כוכבים נעים בתוך גלקסיה או כיצד גלקסיות מתרחקות זו מזו, אסטרונומים יכולים להעריך את המסות שלהם באמצעות משוואות מהירות ותצפיות.
אני מקווה שבעזרת המידע הזה תוכלו ללמוד יותר על מה הם העצמים הכבדים ביותר ביקום ועל המאפיינים שלהם.