מחייזרים ועד הכוכבים הראשונים: החלה בניית מצפה הרדיו הגדול בעולם

המערך SKA, שיתוף פעולה בין 16 מדינות, ימפה את היקום מתקופה קדומה שאפילו לטלסקופ החלל ג'יימס ווב אין אליה גישה
שתף: 
  • 942scr.jpg

    הדמיית אמן של שני מוקדי SKA: האנטנות במדבר האוסטרלי (מימין) וצלחות הרדיו בדרום אפריקה (משמאל). קרדיט: SKA

החלו העבודות לבניית מערך הקילומטר הרבוע (Square Kilometer Array, או SKA), שיהיה מצפה הרדיו הגדול והעוצמתי בעולם. SKA יהיה כה רגיש, שהוא יוכל לקלוט טלפון סלולרי בכיס של אסטרונאוט על מאדים. המצפה האדיר ישמש למגוון רחב של תצפיות, אבל עיקר העבודה שלו תהיה לנסות ולמפות את "ימי הביניים" הקוסמיים – תקופה שאפילו טלסקופ החלל ג'יימס ווב לא יכול לראות, שכן עוד לא נוצרו הכוכבים הראשונים.

 

SKA הוא פרויקט בינלאומי, שחברות בו 16 מדינות, ועלותו הכוללת מוערכת בשלושה מיליארד דולרים. SKA הוא חלום ישן, שנהגה עוד בשנות ה-90', וסבל מאז מעיכובים רבים. כעת, החלו עבודות הבנייה להגשמתו – בשני האתרים בדרום אפריקה ובמערב אוסטרליה.

 

כשמו כן הוא, מערך הקילומטר הרבוע יהיה בעל אזור קליטה כולל של קילומטר רבוע, שיחולק לשני מתקנים שונים – שיהיו מסוגלים לעבוד בנפרד אבל גם לשתף פעולה ובכך להגדיל את אזור הקליטה לסך המרחק ביניהם (שיטה הנקראת אינטרפרומטריה): באוסטרליה ייבנו 131,072 אנטנות רדיו (512 תחנות שבכל אחת מהן 256 אנטנות), שיהיו רגישות לתדרים נמוכים בטווחי הרדיו, ואילו בדרום אפריקה ייבנו 197 צלחות רדיו, שיהיו רגישות לתדרים בינוניים בספקטרום הרדיו. 

 

 

כמצפה הרדיו העוצמתי ביותר של האנושות, SKA ישמש לשורה ארוכה ומגוונת של מחקרים מדעיים: הוא ימדוד עיוותים בתזמון פליטת קרינה מפולסרים (כוכבי נויטרונים מסתובבים), עיוותים המעידים על מעבר על גלי כבידה; הוא יסרוק את השמיים בחיפוש אחר אירועים חולפים, כמו סופרנובות והתפרצויות קרינת גמא; והוא אפילו ימדוד את השדה המגנטי של כוכבי לכת חוץ-שמשיים – כדי לקבוע אם יש בהם פוטנציאל לחיים או לא. בסך הכול, SKA עתיד לייצר מדי שנייה נתונים ברמת הפטה-בית, או מיליון מיליון בתים – יותר מכל תעבורת המידע באינטרנט בימינו.

 

ומאחר ש-SKA יהיה רגיש פי 50 ממצפי הרדיו הטובים בעולם כיום – FAST שבסין ו"המערך הגדול מאוד" (VLA) שבארה"ב – הוא ישמש גם כאוזן שלנו בחיפוש אחר אותות רדיו מציוויליזציות זרות. למעשה, SKA רגיש כל כך שהוא יכול לקלוט את אותות הרדיו ממגדל פיקוח בנמל תעופה חייזרי שנמצא במרחק של 100 שנות אור מאיתנו. באשר לאותות מכוונים – כלומר לציוויליזציות שמשדרות ברדיו לכיוון כדור הארץ כדי להודיע על קיומן – SKA יגדיל את טווח הקליטה שלנו בגלקסיה פי 1,000. בנוסף, SKA ידע להצביע על החתימה הספקטרלית של אבני הבניין של חיים: חומצות אמינו ותרכובות אורגניות מורכבות.

 

לראות את היקום לפני הכוכבים הראשונים

אך המשימה העיקרית של מערך הקילומטר הרבוע תהיה להציץ אחורה בזמן לעידן שנקרא ימי הביניים הקוסמיים (Cosmic Dark Ages) – בין 375,000 שנה אחרי המפץ הגדול (רגע  השתחררות קרינת הרקע הקוסמית, כלומר הרגע שבו היקום הפך לשקוף) למיליארד שנה אחרי המפץ הגדול, כשהיקום התמלא בכוכבים. 

 

מאחר שעוד לא היו כוכבים והיקום היה חשוך, אפילו טלסקופ אופטי חזק כמו ג'יימס ווב אינו מסוגל לקלוט אותות מהאזור הרחוק והעתיק הזה בשמיים. אך יש מפתח אחר שיכול לספק לנו הצצה לתקופה קדומה זו של היקום. בעת ההיא כחצי מהמימן הניטרלי שנוצר לאחר המפץ הגדול, פלט פליטה נדירה בעלת אורך גל מדויק של 21 ס"מ. SKA יסרוק את השמיים בחיפוש אחר קרינה ייחודית זו, וכך ימפה את מבנה היקום לפני הופעתם של הכוכבים הראשונים, ישפוך אור על התקופה האפלה הזאת ויספק הצצה לאבולוציה של הדור הראשון של הכוכבים.


 

 

מערך הקילומטר הרבוע הוא רק אחד מבין מצפי העל הענקיים שנבנים בימים אלה, כמו מצפה הכוכבים ורה רובין ו"הטלסקופ הגדול במיוחד" (ELT). החדשות הרעות הן שהמערך יושלם רק ב-2030, ואף זה בהנחה שלא יחולו עיכובים נוספים. החדשות הטובות הן שבניגוד לוורה ורובין או ל"טלסקופ הגדול מאוד", שהם יחידה אחת, SKA מורכב מהמון תחנות עצמאיות שיתחילו לפעול ברגע שייבנו, כשכל תחנת אנטנות וצלחת רדיו חדשה שתיבנה רק תעצים את המצפה הפעיל. למעשה, כבר בשנה הבאה תושלם הקמתם של 10% מ-SKA, וכבר ב-2028 – אחרי שיושלמו 50% מהתחנות – המצפה יהפוך למצפה הרדיו העוצמתי בעולם.

אולי תאהבו גם

{{new.img.alt}}
{{new.start}}
{{new.body}}