כאשר מהנדסים וטכנאים עובדים בשקידה כדי לאבחן ולפתח פיתרון (במקרה הטוב) או להסתובב (במקרה הרע) בסוגיות הגירוסקופ האחרונות בטלסקופ החלל האבל, זה נותן לנו רגע לבדוק ולהרהר בכמה מהמלכיים הגדולים ביותר שלו מדע. אל תדאגו, המצפה הגדול הזה בשמיים לא הולך לשום מקום בזמן הקרוב (ככל שהיינו רוצים שדרוג או החלפה), כך שנוכל בבטחה מצפים לעוד שנים רבות של גדלות אסטרונומית. אבל האבל פועל כבר כמעט שלושה עשורים; מה זה תרם לסכום הידע האנושי של היקום?
התשובה: הרבה. והיום אני הולך להכות רק באחד השיאים.
מדידת מרחקים רחוקים לדברים רחוקים בחלל אינה משימה קלה. מסתבר שאמירה של משהו שכולל "גלקסיית אנדרומדה נמצאת במרחק של כ -2.5 מיליון שנות אור" זה ממש קשה להסתדר בסוף האחורי. מדידות אסטרונומיות מודרניות נשענות על מערך של טכניקות חופפות זו בזו, העובדות בהתמדה כלפי חוץ למרחקים גדולים יותר ויותר כל הדרך מהירח לקצה היקום הנצפה.
אחד מעוגני המפתח במה שמכונה "סולם מרחק קוסמי" זה (מכיוון שהוא כמו סולם מרחקים לקוסמוס) הוא אובייקט אסטרונומי מוזר המכונה משתני קפאידה. על שם הכוכב המלכותי בו התגלו לראשונה, יש לכוכבים אלה תכונה מאוד מיוחדת, ושימושית מאוד: הם דופקים.
במהלך ימים ספורים, כוכבים אלו יתעצמו בהתמדה בהירים ועמומים יותר, ויבקעו בתבנית קבועה, ניתנת לחזרה ואמינה. ובראשית המאה העשרים גילה אסטרונום מחונן להפליא בשם הנרייטה ברבור Leavitt כי המשתנים של Cepheid אינם פשוט משתנים באופן משעמם - הם משתנים באופן מעניין. יש קשר סקרן מאוד בין כמה מהר הכוכבים האלה מסתובבים בהירים / עמומים יותר ועד כמה הם בהירים במהותם (בעגה האסטרונומיה זה ידוע כ זוהר).
ואם אתה יודע כמה משהו בהיר, אתה יכול לחשב את המרחק. חשוב על זה רק בשבילי קצת להבין עד כמה זה מדהים. צאו הלילה ותראו כוכב אקראי. כמה רחוק זה? קח ניחוש אקראי. חפש כוכב בהיר יותר. האם הכוכב הבהיר יותר הוא בהיר יותר מכיוון שהוא קרוב יותר? או שהוא יותר בהיר כי ... זה פשוט, אתה יודע, יותר בהיר? זוהי פאזל קשה שהטריד אפילו את כותרי המחשבה כמו ניוטון.
אבל אם הייתם מכירים את הזוהר (הבהירות בפועל) של אותם כוכבים, הייתם יכולים לדעת בוודאות מי מהם רחוק יותר ואיזה מהם היה קרוב יותר. אתה יכול להשוות בין כל כוכב נכון בהירות לאור הבהירות שאתה מודד בשמיים, תעשי מעט אבל תלת-טרימטריה בתיכון, ותדע את המרחק לאותם תושבי הכוכבים.
זה קשה לעשות עם כוכב ישן, כי קשה לדעת את הבהירות האמיתית שלהם. אך למרבה המזל קפידס אינם סתם כוכב ותיק. מכיוון שאתה יכול למדוד את השונות שלהם, וריאציה זו קשורה ישירות לזוהר שלהם, אתה יכול לציין את מרחקיהם בקלות (יחסית).
רק עם קפידים גילה אדווין האבל לראשונה כי גלקסיית אנדרומדה היא א) גלקסיה משלה, וב) ממש רחוקה, מה שפתח את הקפיצה הגדולה הראשונה שלנו לסצנה הקוסמולוגית הרחבה. ועכשיו אתה יודע מדוע נקרא האבל (טלסקופ החלל) על שם האבל (האדם). אבל Cepheids יכול לקחת אותנו עד כה. אתה עדיין צריך להתבונן בכוכב אינדיבידואלי ולהשתמש בטלסקופ מספיק רגיש כדי לתעד את הווריאציה לאורך זמן. זה לא הישג קל, והופך להרבה יותר קשה בהמשך הדרך.
כדי להגיע למרחקים הקוסמולוגיים העצומים באמת שאנו מכירים ואוהבים כיום, אנו עוברים לטכניקות אחרות. אבל טכניקות אלה (נניח, מסתכלים על סוגים מסוימים של סופרנובות) אינן טובות בסביבה, ולכן קפידים מספקים את נקודת העיגון המכריעה להגיע אל ... טוב, כוכבים.
וכאן העביר האבל בגדול. האבל הוא טלסקופים גדולים, כלומר הוא יכול לראות קפידים רחוקים מאוד. וזה בחלל, כך שהוא לא צריך לדאוג שהאווירה המטורבלת תקלל את המידות שלה. עם אותם יתרונות והתקדמות אחרות, אסטרונומים אנו מצליחים להצמיד את המרחקים לשלושה תריסר גלקסיות עד 65 מיליון שנות אור, עם מספר מדידות Cepheid לכל גלקסיה כדי לנעול אותן באמת.
תוצאה יחידה זו בטנה את הבנתנו את המרחקים הקוסמיים, ועזרה לנו ללמוד יותר על כל דבר מההיסטוריה של הקוסמוס שלנו ועד טבע האנרגיה האפלה. וזה היה רק פרוסה קטנה ממה שהושג עם האבל.
קרא עוד: "תוצאות סופיות מפרויקט מפתח הטלסקופ החלל האבל למדידת קבוע האבל"
