How do we study the stars? - Yuan-Sen Ting

תרגום: Ido Dekkers עריכה: Tal Dekkers

The city sky is, frankly, rather boring.

שמי העיר הם למעשה די משעממים.

If you look up at the patches of murk between buildings,

אם אתם מביטים בשטחי החושך בין הבניינים,

you might be able to pick out The Big Dipper,

אתם אולי תצליחו לראות את העגלה הגדולה,

or perhaps, Orion's Belt.

או אולי את חגורת אוריון.

But hold on.

אבל חכו.

Look at that murky patch again and hold our your thumb.

הביטו בקטע החשוך שוב והחזיקו לפניכם את האגודל.

How many stars do you think are behind it?

כמה כוכבים אתם חושבים שמאחוריו?

Ten, twenty? Guess again.

עשר, עשרים? נחשו שוב.

If you looked at that thumbnail-sized patch of sky

אם אתם מביטים בקטע בגודל הציפורן הזה בשמיים

with the Hubble Space Telescope,

עם טלסקופ החלל האבל,

instead of points of light, you'd see smudges.

במקום נקודות אור, אתם רואים כתמים.

These aren't stars.

אלה לא כוכבים.

They're galaxies, just like our Milky Way.

אלא גלקסיות, ממש כמו שביל החלב שלנו.

Cities of billions of stars,

ערים של מיליארדי כוכבים,

and more than 1,000 of them are hidden behind your thumb.

ויותר מ 1,000 מהן מתחבאות מאחורי אגודלכם.

The universe is bigger than you can see from the city,

היקום גדול יותר ממה שאתם יכולים לראות מהעיר,

and even bigger than the starry sky you can see from the countryside.

ואפילו גדול יותר משמיים מלאי הכוכבים שאתם רואים משטחים כפריים.

This is the universe as astrophysicists see it,

זה היקום כמו שהאסטרופיזיקאי רואה,

with more stars than all the grains of sand on Earth.

עם יותר כוכבים מכל גרגרי החול על כדור הארץ.

By staring up at the stars at night,

על ידי התבוננות בכוכבים בלילה,

you've taken part in the oldest science in human history.

לקחתם חלק במדע העתיק ביותר בהסטוריה האנושית.

The study of the heavens is older than

המחקר של השמיים עתיק יותר

navigation, agriculture, perhaps even language itself.

מניווט, חקלאות, אולי אפילו השפה עצמה.

Yet unlike other sciences, astronomy is purely observational.

ועדיין בניגוד למדע אחר, אסטרונומיה היא לגמרי התבוננותית.

We cannot control the parameters of our experiments from lab benches.

אנחנו לא יכולים לשלוט במשתנים של הניסויים שלנו מספסלי המעבדה.

Our best technology can send man to the moon,

הטכנולוגיה הטובה ביותר יכולה לשלוח אדם לירח,

and probes to the edge of the solar system.

וגשושיות לקצה מערכת השמש.

But these distances are vanishingly small

אבל המרחקים האלה הם זעירים לגמרי

compared to the yawning gulfs between stars.

יחסית למרחבים העצומים בין כוכבים.

So how can we know so much about other galaxies,

אז איך אנחנו יכולים לדעת כל כך הרבה על גלקסיות,

what they're made of, how many there are, or that they're even there at all?

ממה הן עשויות, כמה יש, או אם הן שם בכלל?

Well, we can start with the first thing we see when we look up at night: the stars.

ובכן, אנחנו יכולים להתחיל בדבר הראשון שאנחנו רואים כשאנחנו מביטים לשמי הלילה: הכוכבים.

What we are trying to learn is their properties.

מה שאנחנו מנסים ללמוד זה את התכונות שלהם.

What are they made of? How hot are they? How massive? How old?

ממה הן עשויים? כמה הם חמים? כמה הם מסיביים? כמה עתיקים?

How far are they from Earth?

כמה הם רחוקים מכדור הארץ?

And believe it or not,

ותאמינו או לא,

we can learn all of these things simply from the light shining in the sky.

אנחנו יכולים ללמוד את כל הדברים פשוט מהאור שזורח בשמיים.

We can decipher one kind of stellar message by turning starlight into rainbows.

אנחנו יכולים לפענח סוג אחד של הודעה קוסמית על ידי הפיכת אור כוכבים לקשתות.

When you look at a rainbow on Earth,

כשאתם מביטים על קשת בכדור הארץ,

you're really looking at light from our Sun

אתם באמת מביטים על אור מהשמש

being scattered through water droplets in the atmosphere

שמפוזר דרך טיפות מים באטמוספירה

into all the different wavelengths that make it up.

לאורכי גל שונים שיוצרים אותו.

And we study the light from other stars,

וכשאנחנו חוקרים את האור מכוכבים אחרים,

we can create rainbows on demand using not water droplets,

אנחנו יכולים ליצור קשתות לפי דרישה בשימוש לא בטיפות מים,

but other specific instruments that disperse light.

אלא מכשירים ספציפים אחרים שמפזרים אור.

When we look at the scattered light from our sun,

כשאנחנו מביטים באור המפוזר מהשמש שלנו,

we see something strange: dark lines in our rainbow.

אנחנו רואים משהו מוזר: קוים כהים בקשת שלנו.

These lines are the characteristic fingerprints of atoms.

הקוים האלה הם המאפיינים של טביעות האצבע של אטומים.

Each type of atom in the solar atmosphere soaks up light at specific wavelengths,

כל סוג של אטום באטמוספירת השמש סופג אור באורכי גל מסויימים,

and the amount of absorption depends on how many of these atoms there are.

והכמות של הספיגה תלויה בכמה אטומים כאלה יש.

So by observing how much light is missing at these characteristic wavelengths,

אז בצפיה בכמה אור חסר באורכי הגל המאפיינים האלה,

we can tell not only what elements are in the Sun's atmosphere,

אנחנו יכולים להגיד לא רק איזה אלמנטים נמצאים באטמוספירת השמש,

but even their concentrations.

אלא אפילו את ריכוזם.

And the same idea can be applied to study other stars.

ואותו רעיון יכול להיות מיושם כדי לחקור כוכבים אחרים.

Make a spectral rainbow, see what's missing,

צרו קשת ספקטרלית, תראו מה חסר,

and figure out which elements are present.

ותבינו איזה יסודות נוכחים.

Bingo. Now you know what stars are made of.

בינגו. עכשיו אתם יודעים ממה כוכבים עשויים.

But we aren't restricted to just the wavelengths that our eyes perceive.

אבל אנחנו לא מוגבלים רק לאורכי הגל שהעיניים שלנו קולטות.

Consider radio waves.

חשבו על גלי רדיו.

Yes, they can bring the Billboard Top 100 to your car,

כן, הם יכולים להביא את הלהיטים הכי גדולים למכונית שלהם,

but they can also travel almost unimpeded through space.

אבל הם גם יכולים לנוע כמעט ללא הפרעה דרך החלל.

Because they've come so far,

מפני שהם באו מכל כך רחוק,

radio waves can tell us the very early history of the universe,

גלי רדיו יכולים לספר לנו את ההסטוריה המאוד מוקדמת של היקום,

from just a few thousand years after The Big Bang.

רק מכמה אלפי שנים אחרי המפץ הגדול.

We can also study the infrared light, emitted by colder objects,

אנחנו יכולים לחקור גם את האור האינפרא אדום, שקורן מעצמים קרים יותר,

like the gas and dust clouds in space,

כמו הגז וענני האבק בחלל,

and the ultraviolet light from the hot stars recently born from those clouds.

והאור האולטה סגול מהכוכבים החמים שנולדו מהעננים האלה.

Studying different wavelengths not only gives us

חקר אורכי גל שונים לא רק נותן לנו

a more complete picture of any single object

תמונה שלמה יותר של כל עצם יחיד

but also different views of the universe.

אלא גם מבטים שונים על היקום.

For this reason, astrophysicists use several different kinds of telescopes

מהסיבה הזו, אסטרופיזיקאים משתמשים בכמה סוגים של טלסקופים

covering the spectrum from the infrared to the ultraviolet to the X-ray,

שמכסים את הספקטרום מאינפרא אדום לאולטרא סגול לרנטגן,

from giant radio dishes to giant silver mirrors to space satellites,

מצלחות רדיו עצומות למראות כסופות ענקיות ללווינים בחלל,

detecting light that would be otherwise blocked by the Earth's atmosphere.

מזהים אור שאחרת היה נחסם על ידי אמוספירת כדור הארץ.

Astrophysicists don't just see

אסטרופיזיקאים לא רק רואים

the billions of stars among the billions of galaxies in the universe.

את מיליארדי הכוכבים בתוך מיליארדי הגלקסיות ביקום.

They hear, feel and sense them through many channels,

הם שומעים, מרגישים וחשים אותם דרך הרבה ערוצים,

each revealing a different story.

כל אחד מגלה סיפור אחר.

But it all begins with light, the kind we can see and the kind we can't.

אבל הכל מתחיל באור, הסוג שאנחנו יכולים לראות והסוג שאנחנו לא.

Want to know the secrets of the Universe?

רוצים לדעת את סודות היקום?

Just follow the light.

פשוט תעקבו אחרי האור.