האוניברסיטה הפתוחה משיקה את מרכז המחקר באסטרופיסיקה
 Astrophysics Research Center of the Open University (ARCO)

ביום שני 20.12.2021 תשיק האוניברסיטה הפתוחה את מרכז המחקר באסטרופיסיקה (ARCO) הפועל במסגרת המחלקה למדעי הטבע והחיים. המטרה המרכזית של מרכז המחקר היא לשמש קורת גג מדעית, מוסדית ומעשית לחקר סוגיות ונושאים תיאורטיים, תצפיתיים ואמפיריים בתחום האסטרופיסיקה, הקוסמולוגיה, הכבידה היחסותית וקשרי הגומלין ביניהם.

 

בראש מרכז המחקר עומד פרופ' סלים זארובי, ולצידו פעילים חברי וחברות סגל בכיר נוספים מבין הפיסיקאים במחלקה: ד"ר פז בנימיני, פרופ' יהונתן גרנות, ד"ר אלונה וזאן ופרופ' יוסף ורבין. תחומי המחקר העיקריים שלהם הם קוסמולוגיה, אסטרופיסיקה של אנרגיות גבוהות, תיאוריות כבידה יחסותיות ופיסיקה של כוכבי לכת.

במרכז המחקר יעבדו תחילה כעשרה פוסט־דוקטורנטים וכן כמה חברי סגל הוראה מהמחלקה לפיסיקה. כמו כן יהיו חברים בו כעשרה חוקרים חיצוניים מאוניברסיטאות מובילות בארץ ובעולם, אשר להן שיתופי פעולה מחקריים ענפים עם האוניברסיטה הפתוחה. נוסף על המצוינות האישית של החוקרים במרכז, חוֹזקו בתחומי המחקר שלו, אשר משיקים זה לזה ומשמשים קרקע פורייה לשיתופי פעולה ולביסוס פעילות מחקרית רבת ערך.
 

תחומי המחקר של חברי המרכז הבכירים:
מחקריהם של חברי המרכז חולשים על פני תחומים רבים באסטרופיסיקה, בפיסיקת הכבידה ובקוסמולוגיה, ובהם תחומים תיאורטיים שבחלקם משולבות באופן אינטגרלי תצפיות אסטרונומיות המבוססות על קרינה מסוגים שונים, שמגיעה אלינו מהחלל ונקלטת בטלסקופים ובלוויינים. מטרת מחקרים אלו היא להבין את היקום שאנו חיים בו ואת העצמים המרכיבים אותו – כיצד הם נוצרו, ממה הם עשויים, ומה יקרה להם (וליקום כולו) בעתיד.

 

ד״ר פז בנימיני מתמחה בתחום האסטרופיסיקה של אנרגיות גבוהות, ענף של האסטרופיסיקה העוסק במערכות הקיצוניות ביותר בטבע, שבהן חלקיקים יכולים להיות מואצים עד למהירויות הקרובות למהירות האור, והשדות המגנטיים עשויים להיות עוצמתיים פי מאה טריליון מאלו שבכדור הארץ. בפרט, מחקריו של ד"ר בנימיני מתמקדים בהתפרצויות קרינת גמא, בהבזקי רדיו מהירים, במגנטָרים, בזוגות כוכבי נויטרונים ובמנגנוני יצירה של יסודות כבדים ביקום.

 

פרופ' יהונתן גרנות מתמחה בתחום האסטרופיסיקה של אנרגיות גבוהות וחוקר מערכות מהקיצוניות ביותר בטבע – מערכות של כבידה חזקה וצפיפויות חומר ואנרגיה עצומות, שבהן הן חלקיקים בודדים והן כמויות מאקרוסקופיות של חומר יכולים להיות מואצים עד למהירויות הקרובות למהירות האור ולשדות מגנטיים עצומים. תחום זה כולל מערכות שבהן חורים שחורים או כוכבי ניטרונים, שהם גם מקורות חשובים של גלי כבידה, קרינה קוסמית וחלקיקי ניטרינו אנרגטיים. בפרט, פרופ' גרנות חוקר התפרצויות קרינת גמא, מגנטרים (כוכבי ניטרונים בעלי השדות המגנטיים החזקים ביותר בטבע) , (מגנטו-) הידרודינמיקה יחסותית, ערפיליות סביב פולסארים, דינמיקה ומבנה של סילונים יחסותיים, ניטרינים בעלי אנרגיות גבוהות ומבחנים אסטרופיסיקליים של תורת היחסות הפרטית של איינשטיין.

 

ד״ר אלונה וזאן מתמחה בתחום האסטרופיסיקה של כוכבי לכת (פלנטות). היא מחשבת מודלים להיווצרות, להתפתחות ולמבניהן הפנימיים של פלנטות במערכת השמש וסביב כוכבים אחרים בגלקסיה. מחקריה הנוכחיים מתמקדים בהשפעת תהליכי מעבר חום וחומר בפנים הפלנטה על התכונות החיצוניות הנמדדות בתצפיות. ד"ר וזאן שותפה בקבוצות מחקר ברחבי העולם, וחברה בצוות המדעי של משימת החלל הבין־לאומית ARIEL לחקר אטמוספרות של פלנטות.

 

פרופ' יוסף ורבין מתמחה בתורת היחסות הכללית של איינשטיין ובהכללות שלה, כגון תורות כבידה f(R) או גרסאות אחרות המבוססות על אינווריאנטים אחרים של העקמומיות, תיאוריות סקלריות־טנזוריות וכבידה מסיבית. תורות כבידה מוכללות כאלו הן מועמדות טובות לפתרון תעלומת ההאצה הקוסמית (האנרגיה האפלה) וכן לפתרון חידת החומר האפל. נוסף על כך, יש להן השלכות בסקאלות מרחק קצרות יותר, כגון שינויים בשדות הכבידה של עצמים קומפקטיים כמו חורים שחורים וכוכבי ניטרונים, או עצמים אקזוטיים יותר כמו כוכבי בוזונים ומונופולים מגנטיים.

 

פרופ' סלים זארובי מתמחה בתחום הקוסמולוגיה, חקר היקום. מחקרו מתמקד בשאלות היווצרות והתפתחות מבנה היקום (מגלקסיות עד סקאלות המרחק הגדולות ביותר), במכלול התכונות שלו ובתפקיד שממלאים המרכיבים של היקום (קרינה, חומר רגיל, חומר אפל ואנרגיה אפלה). בפרט, פרופ' זארובי חוקר מגוון נושאים הקשורים להיווצרות של המבנים הגדולים ביקום ולהתפתחותם, כפי שניתן ללמוד עליהם בדרכים שונות, כגון התפלגות המהירויות של גלקסיות ביחס למהירות הממוצעת של החומר בקרבתן, סקרי הסחה לאדום של גלקסיות, חוסר האיזוטרופיות של קרינת הרקע הקוסמית בגלי מיקרו, קווי בליעה של מימן בספקטרום של קווזארים רחוקים או קרינת ה־21 ס"מ של המעבר העל־דק של היפוך הספין במימן אטומי ניטרלי. כיום מחקרו מתמקד במיליארד השנים הראשונות של היקום, שנחלק לשלוש התקופות הידועות בשם: עידן היקום האפל, שחר קוסמי ועידן היינון מחדש. במשך מיליארד השנים הראשונות, נוצרו הדורות הראשונים של הכוכבים והגלקסיות, והיקום עבר ממצבו הבראשיתי ליקום כפי שהוא מוכר לנו כיום.