תעלומת הגלקסיות המוקדמות:
השבוע בחלל

תצפיות של טלסקופ החלל ג'יימס וב מבלבלות את המדענים, ומצביעות על האפשרות שמה שחשבנו עד כה על השלבים המוקדמים של התפתחות היקום היה שגוי, לפחות בחלקו. טלסקופ החלל צילם שש גלקסיות שנמצאות במרחק של יותר מ-13 מיליארד שנות אור מאיתנו, כך שהן נראות בצילומים כפי שהיו רק 700-500 מיליון שנה אחרי המפץ הגדול.

"לעצמים האלה יש מסה הרבה יותר גדולה מכפי שחשבנו. ציפינו למצוא בנקודת הזמן הזאת גלקסיות קטנטנות, צעירות, בראשית התפתחותן, אבל גילינו גלקסיות בוגרות כמו שלנו במה שעד כה חשבנו שהיה רק שחר היקום", אמר האסטרופיזיקאי ג'ואל לחה (Leja) מאוניברסיטת פנסילבניה סטייט. "כמות המסה שגילינו בתצפיות מעלה כי המסה של כוכבים בשלב הזה בהתפתחות היקום הייתה גדולה פי מאה ממה שחשבנו. אפילו אם היא רק חצי מזה, זה עדיין שינוי עצום".

צוות החוקרים זיהה את הגלקסיות הקדומות בצילומים מראשית פעילותו של טלסקופ החלל, לפני כמה חודשים. הממצאים של ניתוח הנתונים מהתצפיות התפרסמו השבוע  בכתב העת Nature.  על פי התפיסה המקובלת, הגלקסיות התפתחו בהדרגה מעננים קטנים יחסית של אבק וכוכבים, בתהליך איטי שנמשך הרבה יותר מאשר כמה מאות מיליוני שנים. לדברי החוקרים, הממצאים החדשים – אם יאומתו – יאלצו את חוקרי היקום "לחשב מסלול מחדש" ולפתח תיאוריה אחרת בנוגע להיווצרות הגלקסיות המוקדמות. לחלופין, יהיה עליהם לשנות את תפיסתם לגבי התהליכים שאירעו בשלבים המוקדמים של התפתחות היקום. "כשראיתי את הנתונים הייתי בטוח שעשינו איזו טעות, ואחרי שנמצא אותה נוכל להמשיך במסלול חיינו התקין", אמר לחה. "אבל עד כה לא מצאנו אותה, למרות מאמצים ניכרים".

כדי לפעני את המסה המדויקת של העצמים שנראים בתמונות, ינסו החוקרים למדוד בתצפיות נוספות את הספקטרום של הגלקסיות האלה, כלומר את הרכב אורכי הגל של האור המגיע מהן. "מדידות כאלה יגלו לנו מיד אם מדובר בגלקסיות אמיתיות", הוסיף לחה, "והן יראו לנו מה גודלם של העצמים האלה, מה מרחקם מאיתנו וממה הם מורכבים".

צריך לחשוב מחדש על התיאוריות הקיימות. שש הגלקסיות שמבלבלות את החוקרים בצילומים של הטלסקופ ג'יימס וב | מקור: NASA, ESA, CSA, I. Labbe (Swinburne University of Technology). Image processing: G. Brammer (Niels Bohr Institute’s Cosmic Dawn Center at the University of Copenhagen)

מחכים לאישור המראה

חברת ספייס אקס עשויה לשגר כבר בחודש הבא את החללית סטארשיפ לטיסת ניסוי ראשונה לחלל. בתחילת החודש השלימה החברה ניסוי הנעה סטטית, שבו פעלו כשורה 31 מ-33 המנועים של טיל השיגור "סופר הבי" (SuperHeavy). בכיר בספייס אקס אמר השבוע כי הניסוי "היה ה'וי' האחרון שנשאר לנו לסמן" לקראת השיגור עצמו, וכי החברה לא צפויה לעשות ניסוי סטטי נוסף של המנועים לפני השיגור. בפאנל שהתקיים השבוע בכינוס בפלורידה אמר גארי הנרי (Henry), יועץ בכיר לספייס אקס, כי "החללית במצב טוב, וכן השיגור במצב טוב. כמעט כל התנאים המוקדמים מתקיימים, והסיכויים להדגים שיגור למסלול סביב כדור הארץ כבר בחודש הבא נראים טובים".

מה שמעכב כרגע את טיסת הניסוי של סטארשיפ בחלל הוא אישור ממינהל התעופה האזרחית (FAA) לשיגור החללית מבסיס החלל של החברה בדרום טקסס. "אנו מקווים לקבל את האישור בקרוב מאוד, וקרוב לוודאי שניסיון שיגור יתבצע כבר בחוש מרץ", הוסיף הנרי.

לדבריו, לאחר שהשיגור הראשון של סטארשיפ, תתקדם ספייס אקס במהירות רבה לקראת טיסות מבצעיות של המערכת לחלל. בין השאר היא מתוכננת להציב במסלול את הדור הבא של לווייני התקשורת "סטארלינק", במשימות שבהן תבחן החברה את השיגור ואת ההנחתה של הסטארשיפ עצמה ושל הסופר הבי. בשלב הבא היא תבחן תדלוק של סטארשיפ בחלל, שלב חיוני לקראת הימו שייעשה בה כרכב הנחיתה על הירח של תוכנית ארטמיס.

הנרי טען עוד בפאנל כי חלליות סטארשיפ יוזילו משמעותית את שיגור המטענים לחלל. "אנו על סף ההזדמנות להוריד את עלות השיגור למסלול סביב כדור הארץ מ-2,000 דולר לקילוגרם ל-200 דולר לקילוגרם", אמר. בעתיד הרחוק יותר, ציין, המחירים צפויים לצנוח עד כדי כך שהעלות העיקרית של השיגור תהיה מחיר הדלק. "אם אילון (מאסק; הבעלים של ספייס אקס) יגשים את תוכניותיו, המחיר ירד עד 20 דולר לקילוגרם".

מתכננים התקדמות מהירה מאוד. ניסוי ההנעה הסטטית של מנועי הטיל סופר הבי ב-9 בפברואר 2023 | צילום: ספייס אקס

תדפיסי לי טיל בבקשה

טיל נוסף שצפוי לעשות בחודש הבא את שיגור הבכורה שלו הוא Terran 1 של החברה האמריקאית Relativity ("יחסות"). ייחודו הוא בכך שהוא מורכב כולו מחלקים שיוצרו במדפסות תלת-ממד. החברה הודיעה השבוע כי תנסה לשגר טיל ראשון שלה ב-8 במרץ, אחרי שוויתרה על ניסוי מנועים סטטי, בין השאר כדי להפחית את העומס שיוטל על שאר חלקי הטיל.

טראן 1 הוא טיל דו-שלבי קטן יחסית. גובהו כ-35 מטר, והוא מיועד לשאת מטענים של עד 1,250 קילוגרם למסלול נמוך סביב כדור הארץ. כמו הסטארשיפ וטיל השיגור שלה, גם מנועיו פועלים על גז מתאן וחמצן, ואם השיגור יצליח הוא עשוי להיות הטיל הראשון שמופעל במתאן, לאחר כישלון סיני בשיגור טיל כזה בסוף השנה שעברה. במקביל מפתחת החברה טיל גדול הרבה יותר, Terran R, מיוצר בטכנולוגיה דומה, אך בשונה מהטיל הקטן והחד-פעמי הוא מיועד גם לשימוש חוזר.

הטיל הראשון שמיוצר בהדפסת תלת-ממד. טראן 1 בדרך לכן השיגור בקייפ קנברל שבפלורידה | צילום: Relativity Space/Trevor Mahlmann

נאס"א תשגר את טלסקופ החלל הישראלי

אחרי משא ומתן ממושך חתמה סוכנות החלל של ארצות הברית על הסכם עם סוכנות החלל הישראלית במשרד החדשנות, המדע והטכנולוגיה, לשיגור טלסקופ החלל "אולטראסט" בשנת 2026. נאס"א תהיה אחראית על שיגור הטלסקופ, ובתמורה תזכה בגישה בזמן אמת לנתוני הטלסקופ, ובצוותי המחקר של הטלסקופ יוקצו שמונה תקנים לחוקרים מארצות הברית.

אולטראסט, שנמצא בשלבי פיתוח במכון ויצמן למדע, הוא טלסקופ חלל שיוצב במסלול גיאו-סטציונרי, כך שיימצא כל הזמן מעל אותו אזור בכדור הארץ. הוא יסקור את השמיים בחיפוש אחר מקורות שפולטים קרינה על-סגולה. משימתו העיקרית היא זיהוי השלבים המוקדמים של אירועים קוסמיים מהירים, כמו התנגשות של חורים שחורים או סופרנובות – פיצוץ של כוכבים. הזיהוי המוקדם יאפשר לו לחקור את השלבים הראשונים של אירועים כאלה, וכן להפנות אליהם טלסקופים נוספים בחלל ועל הקרקע.

"שיתוף הפעולה עם נאס"א חשוב מאוד עבורנו, גם בזכות היכולות הטכנולוגיות שלהם וגם מבחינת השותפות המדעית בפרויקט", אמר החוקר הראשי של אולטראסט פרופ' אלי וקסמן ממכון ויצמן למדע, שהיה בין מייסדי המיזם. "זה מוכיח שכשאנחנו עושים פרויקט מדעי פורץ דרך, אנו יכולים לצרף את האמריקאים כשותפים".

טכנולוגיות חדשניות ומדע פורץ דרך. הדמיה של טלסקופ אולטראסט בחלל | מקור: מכון ויצמן למדע