גלאי קרינה וספקטרום אלקטרומגנטי

במרחביו העצומים של היקום המראות מופלאים: גלקסיות, ערפיליות וכוכבים מרוחקים, שביטים וכוכבי-לכת. אך כיצד אנו יודעים ממה הם עשויים? איך אנו חוקרים את התהליכים המתרחשים בתוכם? והאם אנו רואים את הכול? או שמא יש דברים נוספים הנסתרים מעינינו?

הכלי הטכנולוגי הראשון, שפתח צוהר אל היקום, היה הטלסקופ, שקירב והגדיל את המראות בשמים. עם התקדמות המדע והטכנולוגיה התעצם כושר התצפית של הטלסקופים, ונפתחו חלונות חדשים לראות דרכם רחוק יותר ויותר.

לטלסקופים המשוכללים נוספו גם חלליות, חיישנים וגלאים חדשים המאפשרים לנו לראות את השמים, כפי שלא נראו לעינינו מעולם.

הדרך העיקרית ללימוד העצמים ביקום היא על-ידי גילוי הקרינה שהם פולטים.

הטלסקופים המיוחדים שלנו מגלים קרינה זו ו"מתרגמים" לנו אותה למראות מופלאים של עצמים שאיננו יכולים לראות בעינינו - כוכבים, ערפיליות, גלקסיות והרשימה עוד ארוכה...

עקרונות מדעיים

הירח, כוכבי-הלכת והכוכבים זוהרים ומנצנצים ברקיע בשלל גוונים של אור. (כזכור, הכוכבים מייצרים אור ואילו כוכבי-הלכת והירח מחזירים את אור השמש). אולם, האור הנראה לעינינו הוא רק חלק קטן מהקרינות הסמויות מן העין שפולטים גרמי השמים. אוסף סוגי הקרינה השונים נקרא בדרך כלל בשם "הספקטרום האלקטרומגנטי".

בנוסף לאור הנראה הכוכבים פולטים אנרגיה גם בצורה של קרינה תת-אדומה, קרינה על-סגולה, קרני איקס וקרני גמא, גלי רדיו ועוד. סוגי הקרינה השונים נבדלים זה מזה באורך הגל. רק תחום קטן של אורכי גל נקלט על-ידי העין האנושית.

כל הגופים ביקום פולטים קרינה מסוגים שונים. למשל, השמש פולטת קרינה בתחום האור הנראה - זהו אור השמש שאנו רואים. אך השמש פולטת קרינה מסוגים נוספים, הנסתרים מעינינו. לו היו לנו משקפי פלאים, היינו יכולים לגלות את הקרינות הבלתי נראות בעין המגיעות מהשמש...

קרינה עוברת ממקום למקום במהירות עצומה: היא עוברת 300,000 קילומטר בשנייה אחת! אולם, המרחקים ביקום כל-כך אדירים, עד שגם במהירות כזאת זמן ממושך מאוד יכול לעבור עד שהקרינה מגיעה לעינינו או למכשירים המודדים קרינה. למשל, קרן אור היוצאת מן השמש מגיעה לעינינו 8 דקות מאוחר יותר! ואילו קרן אור המגיעה אלינו מגלקסיה מרוחקת - יצאה לדרכה לפני מיליוני שנים!

איסוף הקרינה מן החלל

העצמים, שאנו רוצים לגלות ולחקור, רחוקים מאתנו מאוד. הקרינה שהם פולטים מתפזרת במרחב העצום שבינינו מגיעה לכדור-הארץ בעוצמה חלשה מאוד.

כדי לחקור אותה משתמשים במכשירים שונים. בכל המכשירים האלה יש חלק הנקרא "גלאי" - המגלה את הקרינה, וחלק נוסף הנקרא "צלחת איסוף" - האוספת וממקדת את הקרינה באופן שניתן לקבל את מרב הנתונים.

האסטרונומים מכנים את סוגי המכשירים בשם הכולל "טלסקופ", וכך יש טלסקופ לקרני-איקס, טלסקופ לאור נראה וטלסקופ לתת-אדום.

הטלסקופים המיוחדים לכל סוגי הקרינה נראים שונים זה מזה, אף כי אותו עיקרון משמש את כולם.

את רוב סוגי הקרינה הנפלטת מעצמים ביקום לא נוכל לגלות בכדור-הארץ. האטמוספירה שלנו היא כמו מסננת -היא מאפשרת רק לחלק קטן מהקרינה של היקום להגיע לכדור-הארץ.

כדי לגלות את הקרינות - קרינת גמא, קרינת איקס, קרינה על-סגולה או תת-אדומה, נשלחים לחלל, מעל האטמוספירה, לוויינים, הנושאים טלסקופים מיוחדים לקרינות השונות שעליהם לקלוט.