נוסח השאלה המלא: שלום רב בשנות ה 60 שני מהנדסי תקשורת גילו הפרעה בגלי רדיו. בהמשך הסתבר שזו הקרינה הקוסמית שנבעה מהמפץ הגדול. מדוע הקרינה הזו עדיין קיימת הרי שידור רדיו (אפילו באותם תדרים שהאנשים עצמם גילו את השידור בו) מפסיק להיקלט מייד עם הפסקת השידור והמפץ הגדול היה לפני מיליוני שנים ומזמן הוא לא קיים אז למה עדיין יש קרינה?

הקרינה שאתה מזכיר, היא למעשה קרינה בתחום גלי המיקרו, שהינם למעשה חלק מספקטרום גלי הרדיו. ב-1964 גילו אסטרונומי הרדיו* רוברט ווילסון (Robert Wilson) וארנו פנזיאס (Arno Penzias) קרינה קוסמית קבועה, אחידה יחסית במרחב ולכל כיוון, תגלית שזיכתה אותם גם בפרס נובל (ב-1978). הקרינה ידועה בשם קרינת CMB, (Cosmic Microwave Background Radiation). בהקשר זה, רדיו טלסקופים משמשים כלי חשוב למחקר, והינם לכשעצמם תחום מרתק.


" - VLA המערך הגדול מאוד" (The Very large Array בתרגום חופשי), מערך התאבכותי (=אינטרפרומטרי) של טלסקופי רדיו הממוקם בניו-מקסיקו, ארה"ב. התמונה לקוחה מויקיפדיה.


טלסקופ הרדיו (בעל המפתח היחיד העשוי מגוף אחד) הגדול בעולם. הטלסקופ ממוקם בפורטו ריקו, וקוטרו 305(!) מטרים התמונה לקוחה מויקיפדיה.

המינוח הנכון יותר בהקשר זה, הינו קרינת הרקע הקוסמית (קרינה קוסמית הינה קרינה מסוג אחר). הפוטונים שנוצרו בעת שהיקום היה "צעיר", לא יכלו להתפזר עד שהיקום התקרר דיו, ועל-כן, בפשטות, ניתן לאמר שנותרו רבים מהם אשר מתקדמים במרחב עוד מאז. שלא כמו מקור רדיו, אשר משדר מטווחים קצרים יחסית (יחסית לגודל היקום...), בו תום השידורים משמעו תום קרינת הרדיו ומכאן אי יכולת לקלטה, היקום, כאנלוגיה לרדיו - עדיין "משדר" ולכן עדיין ניתן ל"קליטה".

תיאוריית המפץ הגדול נותנת הסבר טוב מדוע קרינה זו קיימת. הקרינה קיימת, אך אינה לגמרי אחידה. לאחרונה נשאלה שאלה דומה בנושא, ואתה מוזמן לקרוא עוד פרטים בתשובה הבאה לגבי קיומה ואי-אחידותה של קרינת הרקע.

*אסטרונום רדיו – קרי אסטרונום העושה שימוש בטלסקופ רדיו, ולאו דוקא בטלסקופ אופטי.
 
 
ד"ר לירן שמשי

המחלקה לפיסיקה של מערכות מורכבות
מכון ויצמן למדע



הערה לגולשים
אם אתם חושבים שההסברים אינם ברורים מספיק או אם יש לכם שאלות הקשורות לנושא, אתם מוזמנים לכתוב על כך בפורום. אנו נתייחס להערותיכם. הצעות לשיפור וביקורת בונה יתקבלו תמיד בברכה.

4 תגובות

  • מאיר

    הרחבה להסבר

    עם כל הכבוד לד"ר שמשי, לא הבנתי מדוע לדבריו "היקום עדיין משדר" ולכן המשכתי לקרוא באתרים נוספים.

    ההסבר המורחב לסיבה שעדיין ניתן לקלוט את קרינת הרקע הקוסמית הוא שמקורה של קרינה זו הוא לא במפץ הגדול, אלא בתקופה שבה האלקטרונים והפרוטונים התקררו מספיק כדי להתחבר (או להשתחבר; Recombine) לאטומים ורק אז הפוטונים יכלו לנוע בחופשיות ביקום מבלי להיות מושפעים מאלקטרונים חופשיים. כלומר רק החל מאותו רגע קרינה יכלה להתפזר על מרחקים גדולים ביקום.
    תקופה זו נקראת תקופה הרקומבינציה, או "השיחבור מחדש" (אף על פי שלא היה שחבור קודם).

    לכן, קרינת הרקע הקוסמית שאנו קולטים היא הקרינה מהרגע המוקדם ביותר שבו יכלה להתפזר קרינה ביקום, אותו רגע היה 380 אלפי שנים לאחר המפץ הגדול, ומאחר שבאותו שלב היקום כבר היה דיי גדול, הקרינה שהתפזרה מקצוותיו המרוחקים עדיין מתקדמת בכל כיוון.

    אם הסבר זה נכון, יתכן שכדאי לתקן את הסברו של ד"ר שמשי. היקום לא "עדיין משדר", אלא שהשידורים יצאו ממרחקים גדולים בכל היקום, כשהיה בן 380 אלפי שנים, ולכן קרינה עדיין מגיעה אלינו מהחלקים המרוחקים.

  • קרינת הרקע

    שידורי המפץ...מועברים בתדר...

    לירן: ההסבר שהייקום עדיין "משדר" וזו הסיבה לקרינת הרקע שעדיין נקלטת במרחב, נכון רק בהתבסס על ההנחה שתיאוריית המפץ - נכונה !!
    ואכן ,המחקרים מראים שתיאוריית המפץ אכן מבוססת ,לפי פרמטרים מתמטיים ופיזיקלים.
    יש לציין שאי אפשר להוכיח בפועל את התקררות הקרינה הזו אלא רק על סמך הקריטריונים שהיא מייצגת (ומודל הייקום המתפשט כפי שהסביר חיים ברק במאמר מהקישור שהוספת.)
    ועוד משהו -ההסבר שלך במאמר הזה מצויין ! גלית.

  • אריק

    כיצד האור לא נע מהר יותר?

    המרחק שהתרחקנו מנקודת המפץ לא יכול לעלות או אפילו להשתוות למהירות שעובר האור מאז(בגלל הגבלת המהירות למהירות האור).
    ממילא האור כבר היה אמור לעבור מזמן על פנינו ולהתרחק יותר, לא? אם כך, כיצד אנו יכולים למדוד אותו?

  • סתו

    המפץ הגדול

    דבר ראשון, היקום מתפשט ומאיץ את ההתפשטות שלו. קצוות מרוחקים של היקום כבר מתרחקים אחד מהשני במהירות גבוהה יותר ממהירות האור. האיסור חל על עצמים בעלי מסה בחלל, אין שום בעיה שהחלל עצמו ינוע מהר יותר ממהירות האור.
    דבר שני וחשוב מאוד, המפץ הגדול קרה בכל מקום, פשוט בתקופה ש"כל מקום" היה מאוד מאוד קטן. זה לא אירוע שהתרחש במיקום מסויים בחלל ובזמן מסויים, הזמן והחלל עצמם נוצרו במפץ הגדול.