הטכנולוגיה לחקר ותצפית על היקום הופכת מתקדמת יותר ויותר. עד כדי כך שבריאן וולש וצוות החוקרים שלו גילו תגלית פורצת דרך באמצעות טלסקופ החלל האבל. הם מצאו כוכב בשם WHL0137-LS, אותו כינו " ארנדל" . לאורו לקח כמעט 13.000 מיליארד שנים להגיע אלינו, ואנו צופים בו מאז שהיקום היה רק 7% מגילו הנוכחי.
התגלית של ארנדל
מרשים למצוא כוכב בודד במרחק כזה, אך זה אפשרי בגלל עיוות המרחב-זמן המתואר על ידי תורת היחסות הכללית. האבל השתמש בטריק חכם כדי לנצל תופעה זו. האור מ-Earendel הוגבר על ידי כוח המשיכה של צביר גלקסיות עצום בשם WHL0137-08, הנמצא בינינו לבין הכוכב. אפקט עדשת כבידה זה אפשר לנו לצפות בכוכב בודד זה.
בשנת 2016, הגלקסיה WHL0137-zD1 נצפתה לראשונה באמצעות תוכנית RELICS, הבוחנת צבירים בעלי עדשה, וצורתה המעוותת יוחסה לכוח המשיכה של הצביר. אותה גלקסיה משכה מחדש את תשומת ליבו של האבל בשנת 2019. העדשה הכבידתית שיצרה תמונה מוארכת זו היא הנרחבת ביותר שנצפתה, המשתרעת על פני 15 שניות קשת, וזיכתה 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, בלתי אפשרי למדוד במדויק את גודל הכוכב ממרחק כה גדול, למרות שניתן להעריך אותו בפחות מ-2,3 שנות אור . הערכה זו עשויה להיראות לא רלוונטית מכיוון שלא ידועים על כוכבים בגודל כה עצום, אך היא מאשרת שאנו עוסקים בכוכב יחיד ולא בצביר כוכבים, אם כי ייתכן שמדובר במערכת כוכבים כפולה או משולשת.
העוצמה המוחלטת של האור האולטרה סגול אפשרה לנו להסיק כי לאירנדל יש מסה גדולה מ-50 מסות שמש, אך אין מקום רב לשיפור הערכה זו. מסתו ככל הנראה פי עשרות או מאות מזו של הכוכב שלנו, כאשר הטווח הסביר ביותר הוא בין 50 ל-100 מסות שמש.
לאחר ניתוח מאפייניו במשך שלוש וחצי שנים, ניתן להסיק שתופעה זו אינה חולפת. למרות שהרכבו לא נבדק, מאמינים כי ארנדל נולד בשלבים המוקדמים של היקום, דבר המצביע על כך שהוא מורכב בעיקר ממימן והליום. עם זאת, גילו מצביע על כך שהוא אינו חבר בדור הראשון של כוכבים, המכונה אוכלוסייה III. גילוי ארנדל, הכוכב הרחוק ביותר הידוע, עולה על זה של איקרוס, שהתגלה בשנת 2018 וגילו מוערך כארבעה מיליארד שנים. איקרוס נצפה באמצעות אפקטים של עדשות כבידה, אך טלסקופ החלל החדש ג'יימס ווב מציע פוטנציאל לקבוע את הסוג הספקטרלי של ארנדל והאם מדובר במערכת כוכבים כפולה או מרובת כוכבים. ההבדל בין שתי התגליות הוא משמעותי.
חשיבות הגילוי
חשיבותה של תגלית זו טמונה בפרספקטיבה הרחבה יותר שלה, לא באופייה המבודד. כאשר אנו רוצים ללמוד על ציוויליזציות עתיקות, אנו בוחנים את השרידים שהן הותירו אחריהם. על ידי לימוד שרידים אלה, אנו יכולים ללמוד על אורח חייהם. באופן דומה, במרחבי היקום העצומים, שרידי הכוכבים משמשים כשרידים 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 מהעצמים הללו, הוא היה פעם כוכב בעל מסה מסוימת שהתקיים במשך פרק זמן מסוים. האבולוציה מציעה לנו תובנה זו. על ידי גילוי כוכב כזה, נפתח חלון לעבר. תגלית זו משמעותית משום שהיא מאפשרת לנו לא רק לזהות את קיומה של ציוויליזציה, אלא גם לחוות אותה בזמנה. על ידי התבוננות ביקום, אנו מסוגלים לראות לפחות כוכב אחד מתקופת היותו קוסמוס צעיר, בגיל 900 מיליון שנה.
תגליות עתידיות אחרות
כפי שציינו קודם לכן במאמר, טכנולוגיית תצפית החלל מתפתחת ומתקדמת במהירות. זה גורם לנו לתהות אילו תגליות נוכל לצפות בעתיד. טלסקופ החלל ג'יימס ווב יכול לשמש לא רק לגילוי כוכבים אלה, אלא גם לקבלת הספקטרום שלהם. על ידי כך, נוכל להשיג הבנה טובה יותר של האסטרופיזיקה הכוכבית . כוכבים מוקדמים אלה, המכונים ככוכבי אוכלוסייה III, נוצרו בתקופה של משאבים מחסורים.
בשלבים המוקדמים של היקום, הכוכבים הראשונים הורכבו בעיקר ממימן והליום, עם עקבות של יסודות אחרים. כוכבים אלה טרם התפוצצו, ולא התרחש זיהום מיסודות אחרים שנוצרו כתוצאה מהיתוך. עם זאת, כאשר כוכבים אלה התפוצצו לבסוף, היה צפוי שהם יהיו בעלי מסה גדולה בהרבה ממה שנצפה כיום. התבוננות במאפייני הכוכבים המוקדמים הללו היא בעלת חשיבות עליונה, שכן היא מאשרת את הבנתנו התיאורטית של היקום המוקדם.
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.