רנן ברקנא

רֶנַּן ברקנא (נולד ב-9 באוקטובר 1973) הוא אסטרופיזיקאי תאורטי וקוסמולוג ישראלי המכהן כפרופסור מן המניין באוניברסיטת תל אביב, לשעבר ראש החוג לאסטרופיזיקה בבית הספר לפיזיקה ואסטרונומיה בפקולטה למדעים מדויקים ע"ש ריימונד ובברלי סאקלר. מומחה לחקר ראשית היקום והחומר האפל.

רנן ברקנא
Rennan Barkana

לידה	9 באוקטובר 1973 (בן 50) חיפה, ישראל
ענף מדעי	פיזיקה, אסטרונומיה
עיסוק	אסטרופיזיקאי, קוסמולוג
מקום לימודים	אוניברסיטת פנסילבניה המכון הטכנולוגי של מסצ'וסטס (MIT)
מנחה לדוקטורט	אדמונד ברטשינגר
מוסדות	אוניברסיטת תל אביב
תלמידי דוקטורט	סמדר נאוז, אנסטסיה פיאלקוב
פרסים והוקרה	מלגת גוגנהיים (2007)
תרומות עיקריות
חקר ראשית היקום והחומר האפל

ביוגרפיה

רנן ברקנא נולד בחיפה, בן לפנינה ויצחק ברקנא.

החל את לימודי התואר הראשון בפיזיקה ובמתמטיקה באוניברסיטת פנסילבניה, והשלים אותם בהצטיינות יתרה ב-1993. לאחר מכן המשיך ללימודי תואר שלישי בפיזיקה (במסלול ישיר) במכון הטכנולוגי של מסצ'וסטס (MIT), והשלים אותם ב-1997, בגיל 23 בלבד. עבודת הדוקטורט שלו, שבוצעה בהנחיית אדמונד ברטשינגר , עסקה בעידוש כבידתי כאמצעי חישה של חומר אפל וגלי כבידה.

בהמשך ביצע השתלמויות בתר-דוקטורט במכון למחקר מתקדם בפרינסטון (IAS) ובמכון הקנדי למחקר עיוני באסטרופיזיקה (CITA). ב-2001 שב לישראל ומונה למרצה בכיר בבית הספר לפיזיקה ואסטרונומיה באוניברסיטת תל אביב. ב-2009 קודם לדרגת פרופסור חבר וב-2015 היה לפרופסור מן המניין. בשנים 2016–2020 כיהן כראש החוג לאסטרופיזיקה.

לאורך השנים שהה כחוקר אורח באוניברסיטת אוקספורד, במכון הטכנולוגי של קליפורניה (Caltech), באוניברסיטת טוקיו, במכון למחקר מתקדם בפרינסטון, במכון פרימטר לפיזיקה תאורטית (PI) ובאוניברסיטת קליפורניה בסנטה קרוז (UCSC).

מחקר

ברקנא חתום על למעלה מ-100 מאמרים שזכו ללמעלה מ-10,000 ציטוטים. עם תלמידיו נמנות פרופ' סמדר נאוז מאוניברסיטת קליפורניה בלוס אנג'לס (UCLA) ופרופ' אנסטסיה פיאלקוב מאוניברסיטת קיימברידג'.

מחקרו עוסק בהיווצרות הכוכבים הראשונים והתפתחותם. הוא וקבוצתו מפתחים מודלים לחיזוי התכונות של גלקסיות שבהן נוצרו הכוכבים הראשונים, וחוקרים את הדרכים לבחון אותן בדגש על קרינת גלי רדיו מאטומי מימן באורך גל של 21 ס"מ. ברקנא ועמיתיו פיתחו שיטה לגילוי הכוכבים הראשונים, מהתקופה המוקדמת שבה גיל היקום היה רק אחוז אחד מגילו הנוכחי, זאת בעזרת מודל ממוחשב שמצא שהפרש מהירויות בין גז לחומר אפל גורם לכוכבים הראשונים ליצור תבנית של ריכוזים גדולים לצד אזורים חסרי כוכבים.

מחקר נוסף שלו גילה שהיקום התחמם מאוחר מהצפוי, וכי התמונה המקובלת לגבי החימום הקוסמי תלויה באנרגיה המדויקת של קרינת ה-X המחממת. בהמשך הראה כי תצפית של גלי רדיו מהיקום המוקדם עשויה לרמוז על כך שהחומר האפל קירר את הגז הקוסמי המוקדם. באם מחקר זה יאושש באמצעות מדידות נוספות, הדבר יהווה אבן דרך בפיזיקה, שכן יהיה זה הגילוי הישיר הראשון של החומר האפל שמרכיב את רוב החומר ביקום.

פרסים והוקרה

• מלגת אלון לחוקרים צעירים מצטיינים (2001)
• מלגת הקרן ע"ש ג'ון סימון גוגנהיים (2007)
• מלגת מור (Moore) לחוקר אורח מצטיין, המכון הטכנולוגי של קליפורניה (2008)
• מלגת לברהולם (Leverhulme) לפרופסור אורח בבריטניה (2015–2016)
• פרס לגראנז', מטעם המכון לאסטרופיזיקה בפריז (2015)
• פרופסור אורח מצטיין באוניברסיטת קליפורניה בסנטה קרוז (2022)

חיים אישיים

נשוי לריקי ואב לשתיים. מתגורר ברמת גן.

משחק שחמט (מד כושר 1900 בדירוג האמריקאי), עוסק בצלילת סקובה, וכן מנגן בכינור מגיל צעיר.

מאמרים נבחרים

• Hu, W., Barkana, R., and Gruzinov, A.. "Fuzzy cold dark matter: the wave properties of ultralight particles." Physical Review Letters 85.6 (2000): 1158.
• Barkana, R., and Loeb, A.. "In the beginning: the first sources of light and the reionization of the universe." Physics reports 349.2 (2001): 125-238.
  • Barkana, R.. "Possible interaction between baryons and dark-matter particles revealed by the first stars." Nature 555.7694 (2018): 71-74.
  • Loeb, A., and Barkana, R. "The reionization of the universe by the first stars and quasars." Annual review of astronomy and astrophysics 39.1 (2001): 19-66.
  • Barkana, R., and Loeb, A. "The photoevaporation of dwarf galaxies during reionization." The Astrophysical Journal 523.1 (1999): 54.
  • Barkana, R., and Loeb, A. "Unusually large fluctuations in the statistics of galaxy formation at high redshift." The Astrophysical Journal 609.2 (2004): 474.
  • Barkana, R., and Loeb, A. "A method for separating the physics from the astrophysics of high-redshift 21 centimeter fluctuations." The Astrophysical Journal 624.2 (2005): L65.
  • Barkana, R., and Loeb, A. "Detecting the earliest galaxies through two new sources of 21 centimeter fluctuations." The Astrophysical Journal 626.1 (2005): 1.
  • Barkana, R., Haiman, Z., and Ostriker J.P. "Constraints on warm dark matter from cosmological reionization." The Astrophysical Journal 558.2 (2001): 482.
  • A. Fialkov, R. Barkana, and E. Visbal. "The observable signature of late heating of the Universe during cosmic reionization". Nature, 506, 197 (2014).
  • E. Visbal, R. Barkana, A. Fialkov, D. Tseliakhovich, and Chris Hirata. "The signature of the first stars in atomic hydrogen at redshift 20". Nature, 487, 70 (2012).

ספרו

• The Encyclopedia of Cosmology, Volume 1: Galaxy Formation and Evolution, World Scientific Series in Astrophysics, World Scientific Publishing Co, 2018 (with Shinji Tsujikawa and Jihn E Kim).

קישורים חיצוניים

• אתר האינטרנט הרשמי של רנן ברקנא (באנגלית)
• רנן ברקנא, דף אישי באתר אוניברסיטת תל אביב
• רנן ברקנא, באתר גוגל סקולר
• מסע בין כוכבים - אל ראשית היקום, סרטון בערוץ "אוניברסיטת תל אביב", באתר יוטיוב, 16 בספטמבר 2013
• רנן ברקנא: חומר אפל מהכוכבים הראשונים, סרטון בערוץ "רנן ברקנא", באתר יוטיוב, 28 בפברואר 2018
• שנתיים לג'יימס ווב, פרק 3: איך נוצרו הגלקסיות הראשונות והכוכבים הראשונים ביקום?, סרטון בערוץ "אוניברסיטת תל אביב", באתר יוטיוב, 2 בינואר 2024