שניים מהנושאים החמים והמרתקים ביותר בחלל ובאסטרונומיה בימינו הם א). Exoplanets - כוכבי לכת המקיפים כוכבים אחרים - ו 2.) חומר אפל - אותו חומר לא ידוע שמרכיב לכאורה חלק ניכר מהיקום שלנו. יש כרגע חללית בפיתוח שיכולה לעזור לענות על השאלות שלנו האם באמת יש פלנטות אחרות דמויות כדור הארץ, כמו גם לספק רמזים לאופי החומר האפל. החללית נקראת SIM - המשימה לחלל אינטרפרומטריה. "נחפש אדמות אחרות סביב כוכבים אחרים", אמר סטיבן אדברג, מדען המערכת למשימה, "ובאמצעות מדידות המוניות מדויקות של גלקסיות, עלינו להיות מסוגלים למדוד גם חומר אפל."
האזינו לפודקאסט "365 ימי אסטרונומיה" ב- 20 בינואר, 2009 והראיון שלי עם סטיב אדברג, ו / או קרא עוד על משימת ה- SIM Lite למטה!
הרעיון למשימה זו קיים זמן מה, והמושג השתנה עם הזמן, כאשר הטלסקופ עובר גלגולים שונים. נכון לעכשיו, המשימה נקראת SIM Lite, מכיוון שהחללית עצמה הלכה והצטמצמה, עם זאת המראות עבור האינטרפרומטר הלכו וגדלו.
בעוד שהאינטרפרומטריה באורכי גל רדיו נעשתה למעלה מ 50 שנה, האינטרפרומטריה האופטית התבגרה רק לאחרונה. אינטרפרומטריה אופטית משלבת אור של טלסקופים מרובים לביצוע כטלסקופ יחיד וגדול בהרבה. ל- SIM Lite יהיו שני חיישני אינטרפרומטר כוכבי באורך גל נראים לעין - כמו גם גלאים מתקדמים אחרים, אשר יפעלו יחד ליצירת טלסקופ רגיש במיוחד, המסתובב מחוץ לאווירה של כדור הארץ.
אדברג אמר כי "מדובר במכשירים שיכולים למדוד תנוחות בשמיים עד לרמת די ייאמן". "דמיין את באז אלדרין עומד על הירח. העמיד פנים שהוא מחזיק ניקל בין האגודל לאצבע האצבע. ה- SIM יכול למדוד את עוביו של אותו ניקל כפי שהוא רואה מישהו העומד על פני כדור הארץ. זו שניה מיקרו קשת אחת, חלק קטן מאוד מהשמיים. " צפו בסרטון המתאר זאת - (יש צורך ב- Quicktime)
לאחר היכולת לבצע מדידות כאלה עם ה- SIM, ניתן יהיה להסיק את נוכחותם של כוכבי לכת בתוך כ -30 שנות אור מכדור הארץ, וכוכבי הלכת הללו יכולים להיות בעלי מסה קטנה ונמוכה כמו כדור הארץ. נכון לעכשיו, צוות ה- SIM צופה ללמוד בין 65 ל -100 כוכבים במהלך משימה של חמש שנים, ומחפש אנלוגים של כדור הארץ, כוכבי לכת בערך באותה המסה כמו כדור הארץ המקיף את כוכביהם באזור המגורים, בו יכולים להיות מים נוזלים.
כך, למשל, SIM Lite היה מסוגל לאתר כוכב לכת מסביב לכוכב 40 ארידאני א ', 16 שנות אור ממנו, הידוע לאוהדי סדרת הטלוויזיה "Star Trek" כמיקום הכוכב הביתי של מר ספוק, וולקן . ראו סרט המתאר איתור אפשרי זה - (QuickTime נחוץ).
ה- SIM לא יגלה כדור הארץ באופן ישיר, אך על ידי איתור התנועה שהוא גורם בכוכב האם. "זו משימה קשה, אין שאלה", אמר אדברג, "אבל זה מסתבך, על סמך מה שאנחנו רואים עם מערכת השמש שלנו ושל מה שראינו במערכות פלנטאריות אחרות. אנו יודעים שיש מערכות אחרות בחוץ שיש בהן יותר מכוכב לכת אחד. מספר כוכבי לכת יכולים לבלבל את המדידות. "
אבל ה- SIM אמור להיות מסוגל לזהות את כוכבי הלכת בגודל שונה המקיף את הכוכבים האחרים. SIM Lite עבר לאחרונה מחקר עיוור כפול שנערך על ידי ארבעה צוותים נפרדים אשר אישרו כי הטכנולוגיה של SIM תאפשר איתור כוכבי לכת מסת כדור הארץ בקרב מערכות מרובות-כוכבי לכת, על ידי יכולת מדידת המסה של כוכבי לכת בגודל שונה, עד נמוך מסת אדמה.
"עם כמה חריגים, כל כוכבי הלכת שאנו מכירים התגלו בשיטה המכונה מהירות רדיאלית", אמר אדברג, "שם אנו מסתכלים על התנועה התקופתית של הכוכב המתקרב אלינו ומתרחק מאיתנו על בסיס קבוע. אבל כשאתה מבצע מדידות כאלה, כשאין לך מידע אחר, אתה לא יודע את הכיוון של מסלול כוכבי הלכת ביחס לכוכב, או למסת הכוכב או לכוכב הלכת. "
עם הכוכבים החמים ביותר, לא ניתן להשתמש במהירות הרדיאלית כדי לחפש כוכבי לכת. אבל SIM Lite יוכל להסתכל על כוכבים ברורים על פני התרשים מהכוכבים הכי מגניבים לחמים ביותר.
עד כה לא מצאנו כוכבי לכת אחרים בגודל כדור הארץ, "אמר אדברג. (עיין במאמר שלנו מיום 1/19/2009 על כוכב לכת שיכול להיות פי 1.4 ממסת כדור הארץ.) "אז למצוא אנלוגים של כדור הארץ סביב כוכבים כמו השמש זו באמת המטרה הגדולה."
אדברג אמר: "זה סימן שאלה גדול בכוכבי הלכת האחרים שאנחנו יודעים עליהם עכשיו - אני מאמין שאנחנו מכירים רק כ -10% מהמוני כוכבי הלכת הזרים", אמר אדברג.
תוכנית חיפוש אחר כוכב לכת, המכונה "הסקר הרחב", תחקור בערך 2,000 כוכבים בגלקסיה שלנו כדי לקבוע את כוכבי הלכת השכיחות בגודל של נפטון וגדולה יותר.
ה- SIM ישמש גם למדידת גדלי הכוכבים, כמו גם מרחקי הכוכבים, ויוכל לעשות זאת כמה מאות פעמים בצורה מדויקת יותר ממה שהיה אפשרי בעבר. SIM Lite ימדוד גם את תנועת הגלקסיות הסמוכות, ברוב המקרים, לראשונה. מדידות אלו יסייעו לספק את המדידות הראשונות של המסה הכוללת של גלקסיות בודדות. כל זה יאפשר למדענים להעריך את התפלגות החומר האפל בגלקסיה שלנו וביקום.
"חומר אפל ידוע בהשפעות הכבידה שלו", אמר אדברג. "נראה שזה לא מקיים אינטראקציה עם חומר רגיל כפי שאנחנו מכירים אותו. כדי לקבל יותר רמזים, אנו רוצים לדעת איפה זה. "
ה- SIM ימדוד בשני סולמות שונים. האחד נמצא בתוך גלקסיית שביל החלב, עושה מדידות של כוכבים ואשכולים כדוריים, ומבצע מדידות של כוכבים שנקרעו מגלקסיות קטנות יותר שמקפות את שביל החלב.
אדברג אמר: "אנו יכולים לעשות מודל המוני של הגלקסיה שלנו ולגלות היכן המסה הזו נמצאת, כולל מה צריך להיות הרבה חומר אפל". "כשאנו מבצעים מדידות כיצד הגלקסיה שלנו מסתובבת, אתה מגלה שהיא מסתובבת כמו מוצק. במקום להיות קפלריאן, שם אתה חושב על מרקורי להסתובב בשמש מהר יותר מפלוטו, מכל הדרך בתוך הגלקסיה קרוב ככל שנוכל למדוד למרכז, אל מעבר למרחק השמש, שביל החלב מסתובב כאילו הוא מוצק גוף. זה לא גוף איתן, אבל זה אומר שהוא חייב להיות בצפיפות שהוא קבוע לאורך כל הדרך וזה אומר שיש הרבה יותר חומר ממה שאנחנו יכולים לראות. "
"דבר נוסף שנרצה לדעת הוא ריכוז החומר האפל באשכול הגלקסיות", המשיך אדברג. "שביל החלב הוא חלק מקבוצת הגלקסיות המקומיות, ול- SIM יש את היכולת למדוד כוכבים בתוך הגלקסיות הבודדות, שבתורן ניתן למודל כדי לומר לנו היכן החומר האפל נמצא בקבוצה המקומית. זה חוד החנית. זו אחת התעלומות הגדולות כרגע באסטרופיזיקה וקוסמולוגיה. "
כוכבי לכת נוספים ואנרגיה כהה עשויים להיראות כמו שני דברים שונים לחלוטין שחללית אחת מחפשת, אך אדברג אמר שזו דוגמה לאופן שבו הכל נקשר זה לזה.
"כדי להשיג המוני פלנטה אנו צריכים להכיר את המוני הכוכבים האביים," אמר. ה- SIM יבצע מדידות של כוכבים, במיוחד כוכבים בינאריים, ויקבע את המוני הכוכבים עבור מגוון רחב של סוגי כוכבים, ויוכל לאמוד את גודל כוכבי הלכת הגורמים לתנועת הרפלקס. כדי לבצע את המדידות, ומכיוון שכוכבים עם כוכבי לכת הולכים להתפזר בשמים, עלינו לרשות רשת של כוכבים שהם הנקודות הקבועות שיעניקו לנו קו רוחב ואורך, כביכול. אם אתה יודע בדיוק היכן נמצאים סנט לואיס ולוס אנג'לס, הרבה יותר קל למשול איפה הדברים ביניהם. עלינו לעשות זאת מסביב לשמיים, וכדי לקשור את זה לכוכבים, ו- SIM יכול לעשות זאת. אלה שאלות מהותיות שאיננו יודעים מהן התשובות, אך ה- SIM יעזור לנו למצוא את התשובות. "
אז, SIM Lite יחפש מתוך השכונה שלנו לקצה היקום.
מה הסטטוס של החללית העתידית הזו?
"אנחנו בהמתנה ברגע זה," אמר אדברג. "עברנו לאחרונה את מבחן הכפול העיוור כדי להראות ש- SIM יכול למצוא כוכבי לכת דמויי כדור הארץ במערכות שיש בהן מספר פלנטות. ה- SIM עובר גם סקירה עשירית כדי לטעון כי קהילת המדעים האסטרונומיים צריכה להיות משימה כמו SIM לחזק את היסודות בצורה אדירה. "
נעשית עבודה טכנית כדי להתכונן לבניית המכשירים בפועל, אך מסיבות תקציביות, נאס"א לא קבעה תאריך שיגור. "אנו חושבים שנוכל להיות מוכנים להשקה עד 2015 ברגע שנקבל את ההחלמה מנאס"א", אמר אדברג, "וההמשך תלויה בבדיקת העשור האחרון, והדיווחים אמורים לצאת בעוד כשנה."
SIM Lite יספק יכולת מדידה חדשה לחלוטין באסטרונומיה. ככל הנראה, ממצאיו יעמדו היטב בעצמם, תוך השלמה ליכולות הזרם שלנו, כמו גם מצפי כוכבים עתידיים אחרים המתוכננים.
למידע נוסף על ה- SIM עיינו באתר המשימה.
