החללית ניו הוריזונס, החוקרת את שולי מערכת השמש, נמצאת כה רחוק מאיתנו עד שהיא רואה אחרת את מיקום הכוכבים בשמיים

החללית "ניו הורייזונס" (New Horizons) מדדה בפעם הראשונה מהחלל העמוק את אפקט הפרלקסה: שינוי במיקום היחסי של כוכבים בהתאם לשינוי המיקום של הצופה. הגשושית הגיעה למרחק של יותר משלושים  יחידות אסטרונומיות, כלומר פי 30 מהמרחק בין כדור הארץ לשמש או כ-4.5 מיליארד קילומטרים, כך שהיא יכולה לראות את הכוכבים בשמיים מנקודת מבט שצופים על פני כדור הארץ מעולם לא ראו. 

ניו הורייזונס שוגרה בשנת 2006 לחקור את אחד החלקים המרוחקים של מערכת השמש: חגורת קויפר. ב-2015היא עברה ליד פלוטו וצילמה תמונות ברזולוציה חסרת תקדים של כוכב הלכת הננסי והירחים שלו. בתחילת 2019 עברה ליד סלע נוסף בחגורת קויפר (שקיבל את השם Arrokoth). הגשושית כרגע נמצא בדרכה החוצה ממערכת השמש, בדומה לגשושיות וויאג'ר ששוגרו בשנות ה-70 ויצאו ממערכת השמש בשנים האחרונות, וגשושיות פיוניר ששוגרו עוד קודם לכן לחקור את כוכבי הלכת החיצוניים, אבל הקשר עמן נותק בטרם עזבו את מערכת השמש. מטרתה העיקרית של ניו הורייזונס היתה לאסוף מידע על גרמי שמיים בפאתי מערכת השמש, אבל המיקום המרוחק שלה מאפשר למדענים לראות את הכוכבים הרחוקים מזווית חדשה, בזכות פרלקסה על בסיס רחב יותר ממה שנמדד עד כה. 

השוני במיקום הכוכב פרוקסימה קנטאורי, המרוחק כ-4.25 שנות אור מאיתנו, בתצפית מהארץ ובצילום של "ניו הורייזונס" | מקור: NASA
הבדל משמעותי. השוני במיקום הכוכב פרוקסימה קנטאורי, המרוחק כ-4.25 שנות אור מאיתנו, בתצפית מהארץ ובצילום של "ניו הורייזונס" | מקור: NASA

זווית המבט

פרלקסה היא תופעה שבה עצמים קרובים נראים כאילו הם זזים יחסית לרקע, כאשר הצופה משנה את נקודת המבט שלו. דוגמא קלה לפרלקסה בחיי היום-יום אפשר לראות אם נושיט אגודל אחד קדימה, ונתבונן בו בעין אחת, כשהשנייה עצומה. אם מחליפים בין העיניים בלי להזיז את האגודל, הוא ייראה לנו כאילו הוא זז יחסית לרקע. ככל שעצמים יותר קרובים לצופה, כך השינוי של המיקום שלהם ניכר יותר. 

באסטרונומיה משתמשים בתנועת הארץ סביב השמש כדי לצפות באותם כוכבים מנקודות מבט שונות. קוטר המסלול של כדור הארץ סביב השמש הוא כ-300 מיליון קילומטרים, ולכן, עבור צופה על כדור הארץ, זהו המרחק הגדול ביותר האפשרי בין שתי נקודות תצפית. בכוכבים רחוקים לא נראה כלל שינוי של המיקום הנצפה שלהם  בשמיים, אבל עבור כוכבים קרובים יחסית, מאות שנות אור, אפשר למדוד את השינוי המזערי במיקום יחסית לכוכבים ברקע. אם הכוכב "זז" יותר כתוצאה מאפקט הפרלקסה, אפשר להסיק שהוא קרוב יותר אלינו ולהיפך, ואפשר לחשב את המרחק מתוך שיעור התזוזה שלו. כוכב במרחק כ-3.3 שנות אור ינוע מרחק זוויתי של שניית קשת אחת, 1/3600 מעלות לכל כיוון, יחסית למיקומו הממוצע, בזמן שכדור הארץ משלים חצי סיבוב סביב השמש. מרחק זה מוכר לאסטרונומים כ"פַּרְסֶק (parsec), מילה המורכבת מהמילים parallax ו-arcsecond (שניית קשת). 

מדידות פרלקסה לכוכבים הן דרך מדויקת מאד למדוד את המרחק לכוכבים הקרובים, וזו אחת המדידות הבסיסיות ב"סולם המרחקים" האסטרונומי. אבל המדידות היו מוגבלות לתצפיות מכדור הארץ, או לכל היותר טלסקופי חלל הנעים במסלול דומה לזה של הארץ, כמו החללית "גאיה" של סוכנות החלל האירופית שמדדה בדיוק חסר תקדים את הפרלקסה של כמיליארד כוכבים. כעת הגשושית ניו הורייזונס נמצאת כאמור במרחק של יותר מ-30 יחידות אסטרונומיות. כלומר היא רואה את הכוכבים מזווית שונה מאד ממה שאפשר לראותם מכדור הארץ. 

השוני במיקום הכוכב Wolf 359, המרוחק כ-7.7 שנות אור מאיתנו, בתצפית מהארץ ובצילום של "ניו הורייזונס" | מקור: NASA  שאלה של דיוק
השוני במיקום הכוכב Wolf 359, המרוחק כ-7.7 שנות אור מאיתנו, בתצפית מהארץ ובצילום של "ניו הורייזונס" | מקור: NASA

שאלה של דיוק

הכוכבים הקרובים ביותר למערכת השמש, כגון פרוקסימה קנטאורי, ממוקמים בזווית שונה מאד יחסית למיקום בשמי כדור הארץ. כמובן שיש צורך בתמונות טלסקופיות שמראות את הכוכבים במיקומם החדש יחסית לכוכבים ברקע. כאשר משלבים את תמונות הכוכבים שצולמו מנקודות תצפית שונות מתקבלת תמונה תלת מימדית שבה הכוכבים הקרובים נראים קרובים יותר לצופה. תמונות סטריאוגרפיות כאלה מאפשרות למתבונן לחוות את ההבדל במרחק באופן אינטואיטיבי. 

אף על פי שהתמונות החדשות מדגימות את תופעת הפרלקסה בצורה דרמטית מאד, הן אינן מחליפות את המדידות השיטתיות והמדוייקות של "גאיה", שמסוגלת למדוד את המיקום והפרלקסה של כוכבים בדיוק חסר תקדים, אפילו שאורך הבסיס של מדידות הפרלקסה שלה מוגבלות רק לקוטר המסלול שלה, שדומה בגודלו לקוטר המסלול של כדור הארץ. 

 

0 תגובות