شمارش معكوس تا پرتاب بزرگترین و قدرتمندترین تلسكوپ تاریخ
تلسکوپ جیمزوب در سال اول به کاوش چه چیزی خواهد پرداخت؟
به گزارش گوپا ناسا در آستانه گشودن پنجره ای جدید رو به جهان هستی است. ناسا می خواهد در ماه جاری میلادی(۲۲ دسامبر مصادف با اول دی ماه) تلسکوپ بسیار پیشرفته ˮجیمز وبˮ را راهی فضا کند.
به گزارش گوپا به نقل از ایسنا و به نقل از بیزینس اینسایدر، از سال آینده میلادی اخترشناسان خواهند توانست به جو سیاراتی که در اطراف ستارگان دور میچرخند نگاه کنند و نتایج شدیدترین برخوردهای اجرام کیهانی را تجزیه و تحلیل کنند و بیشتر از هر زمان دیگری به گذشته جهان پی ببرند و دلیل این امر هم این است که تلسکوپ فضایی جیمز وب(JWST) حالا آماده پرتاب است و منتظر است تا سوار بر موشک خود در گویان فرانسه راهی فضا شود. این تلسکوپ سوار بر موشک "آریان ۵" از پایگاه فضایی گویان فرانسه به مدار خواهد رفت.
آخرین رصدخانه فضایی ناسا تلسکوپ فضایی هابل است که در سال ۱۹۹۰ پرتاب شد. این رصدخانه هم مأموریت بررسی و ثبت تاریخ ۱۳.۸ میلیارد ساله کیهان را برعهده داشت. هابل همچنان درحال رصد کیهان است و ناسا امیدوار است تا چند سال دیگر، احیانا تا دهه ۲۰۳۰ هم بتواند از آن استفاده نماید. تلسکوپ فضایی هابل پروژه ی مشترک ناسا و آژانس فضایی اروپا و کانادا است و بیشتر از سه دهه به رصد فضا پرداخته است. این تلسکوپ بیشتر از ۱.۵ میلیون رصد انجام داده و بیشتر از ۱۸ هزار مقاله علمی برپایه داده های آن انتشار یافته است. هابل با سرعت ۲۷ هزار و ۳۰۰ کیلومتر بر ساعت مدار زمین را دور می زند و در فاصله ی ۵۴۷ کیلومتری زمین قرار دارد. این تلسکوپ در ماه آوریل سال ۱۹۹۰ از پایگاه فضایی کندی در فلوریدا به فضا ارسال شد. گرچه هابل هم توانسته به خوبی به رصد فضا بپردازد اما وب برای رصد دقیق آنچه در اعماق هستی درحال رخ دادن است، طراحی شده است.
ناسا با همکاری آژانس فضایی اروپا و آژانس فضایی کانادا، دهه هاست درحال کار بر روی این تلسکوپ است و بیشتر از ۱۰ میلیارد دلار برای ساخت وب هزینه کرده است. گفتنی است طراحی جیمزوب در ابتدا در دهه ۱۹۹۰ مطرح شده بود و هزینه ای ۵۰۰ میلیون دلاری هم برای ساخت آن در نظر گرفته شده بود اما طراحی مجدد و تاخیرهای پیاپی، هم هزینه ساخت آنرا افزایش داد و هم تاریخ پرتاب آنرا به تعویق انداخت.
چند ابزار علمی بسیار پیشرفته برای تلسکوپ فضایی جیمز وب در نظر گرفته شده است. برای مثال ابزار مادون قرمز متوسط برای تهیه تصاویر شبیه هابل از کهکشان ها، دنباله دارها و اجرام آسمانی سنگین توسط کنسرسیوم اروپا آماده شده و در سال ۲۰۱۲ به ناسا تحویل داده شد. دوربین فیلتردار مجهز به سنسورهای دقیق FGS-TFI برای تصاویر با وضوح تصویری بالا از سایر اجرام آسمانی هم توسط آژانس فضایی کانادا ساخته و سه سال پیش در اختیار ناسا قرار گرفته است. تلسکوپ "جیمزوب" به افتخار "جیمز ای. وب" که از سال ۱۹۶۱ تا ۱۹۶۸ بعنوان مدیرناسا مشغول به کار بوده و نقش مهمی در برنامه فضایی آپولو داشته، نامگذاری شده است.
بعد از پرتاب، اگر همه چیز طبق برنامه پیش رود، جیمز وب شش ماه را صرف باز کردن و تنظیم خود خواهد نمود و سپس در مداری در فاصله یک میلیون مایلی زمین قرار خواهد گرفت. آنگاه می تواند عملیات بازنویسی تاریخ کیهانی را آغاز کند.
هدف اصلی این تلسکوپ بررسی چگونگی شکل گیری و تکامل کهکشان ها بعد از بیگ بنگ است و می خواهد با نگاهی به اعماق کیهان تصاویری از نخستین کهکشان هایی که تابحال شکل گرفته اند، ثبت کند. دوربین های فروسرخ این تلسکوپ به قدری قدرتمند و دقیق هستند که می توانند حضور یک خرزنبور را از فاصله ۲۴۰ هزار مایلی(فاصله بین زمین و ماه) تشخیص دهند. وب همینطور به اخترشناسان کمک خواهد نمود تا اسرار جهان را درک کنند.
"کلاوس پونتوپیدان"(Klaus Pontoppidan) دانشمند مأموریت جیمز وب از موسسه علمی تلسکوپ فضایی به تازگی طی یک نشست خبری اظهار داشت: وب قدرتی شگرف برای آشکار کردن موارد غیرمنتظره جهان به ما دارد.
ناسا انتظار دارد که این تلسکوپ حداقل برای یک دهه اسرار کیهان را بررسی کند. پونتوپیدان اظهار داشت که این تلسکوپ در نخستین سال حضورش در فضا مقرر است کارهای مهمی از بررسی مریخ تا بررسی کهکشان های باستانی را انجام دهد. در ادامه به توضیح چند مأموریت مهم که این تلسکوپ پیشرفته انجام خواهد داد، پرداخته ایم.
همانطور که یک تلسکوپ به دوردست نگاه می کند، به گذشته هم نگاه می کند. دلیل این امر هم زمان بر بودن فرآیند حرکت نور است. برای مثال وقتی به خورشید نگاه می کنید، نوری را می بینید که این ستاره هشت دقیقه پیش ساطع کرده است. وقتی هابل به کهکشان های دوردست نگاه می کند، نور میلیاردها سال پیش یعنی ۴۰۰ میلیون سال بعد از بیگ بنگ را می بیند.
"امبر استراون"(Amber Straughn) دانشمند تیم جیمزوب ناسا هم اظهار داشت: ما یک داستان ۱۳.۸ میلیارد ساله داریم اما مبحث چند پاراگراف کلیدی را در همان فصل اول داستان از دست داده ایم. جیمزوب جهت کمک به ما در یافتن نخستین کهکشان ها طراحی شده است.
انتظار می رود وب کهکشان هایی را که زمانی که کیهان تنها ۱۰۰ میلیون سال قدمت داشته است، شناسایی کند.
جیمزوب ۱۰۰ برابر قدرتمندتر از هابل است. همینطور وب از نور فروسرخ استفاده می نماید و دارای طول موج هایی است که می تواند از میان ابرهای غباری را که امکان دارد از دید هابل که به نور مرئی متکی جا مانده باشد هم گذر کند.
وب باید عمیق تر از پیش کیهان را رصد کند و کهکشان هایی را که بعد از بیگ بنگ شکل گرفتند، شناسایی کند. شناسایی این کهکشان ها به علت دور دست بودن و نور کم برای هابل چندان امکان پذیر نیست.
در شش سال گذشته، آشکارسازهای امواج گرانشی روی زمین امواجی را در فضا-زمان که توسط خشن ترین رویدادهای کیهان بوجود آمده است، شناسایی کرده اند که میتوان به سیاه چاله ها و برخورد ستاره های نوترونی به یکدیگر اشاره نمود.
دانشمندان فکر می کنند که این برخوردها بیشتر عناصر سنگین جهان مانند نقره، طلا و پلاتین را به وجود آورده اند. وب تلاش خواهد نمود تا این برخوردها را با تمرکز بر برخوردهای ستاره های نوترونی دور، هسته های متراکم ستارگانی که فرو ریخته اند و لایه های بیرونی خویش را به بیرون پرتاب کرده و مرده اند، تایید کند.
وب قادر خواهد بود تمام طیف نور فروسرخ ناشی از این برخوردها را تجزیه و تحلیل کند. این مورد به اخترشناسان اجازه خواهد داد تا عناصری مانند طلا یا پلاتین موجود در بقایای حاصل از انفجارهای فضایی را بر مبنای طول موج های نورشان شناسایی کنند. این روش که طیف سنجی نامیده می شود، به اخترشناسان کمک خواهد نمود تا در مورد سایر اجرام مورد مطالعه جیمزوب هم آگاه شوند.
طیف سنجی یا بیناب نمایی(Spectroscopy) بعنوان مطالعه برهمکنش بین نور و ماده هم تعریف می شود. از لحاظ تاریخی طیف سنجی به شاخه ای از علم برمی گردد که نور مرئی برای مطالعات نظری در ساختار ماده و آنالیزهای کیفی و کمی استفاده می شد.
"آنتونلا نوتا"(Antonella Nota) دانشمند مأموریت جیمزوب که رهبری اداره علمی تلسکوپ فضایی آژانس فضایی اروپا را هم برعهده دارد، اظهار داشت: طیف ها بخش عمده و مهمی در علم فضایی هستند.
وقتی که جیمزوب مشغول مطالعه عظیم ترین اجرام و کهکشان های باستانی جهان نباشد، به دنبال محیط های کمتر نامساعد و جهان هایی که شاید شرایط آنها بگونه ای است که می توانند برای ایجاد حیات مناسب باشد، خواهد بود.
هنگامی که ناسا طراحی وب را آغاز کرد، سیارات فراخورشیدی کمتر مورد مطالعه قرار می گرفتند. دو دهه بعد، ستاره شناسان ده ها سیاره فراخورشیدی را شناسایی نمودند که می توانند به اندازه کافی برای حیات بیگانه مناسب باشند. آنها نه خیلی سرد هستند، نه خیلی گرم و فقط برای داشتن آب مناسب هستند که آن هم فقط در صورتیکه فضای میهمان نوازی داشته باشند، امکان پذیر است.
وب سیارات فراخورشیدی بالقوه قابل سکونت که از مقابل ستارگان خود عبور می کنند را رصد خواهد نمود و طیف نور ستارگانی که از اتمسفر سیارات می تابند را مورد تجزیه و تحلیل قرار خواهد داد. این طیف سنجی به دانشمندان نشان خواهد داد که آیا هوای جهان های دیگر حاوی ترکیباتی مانند دی اکسید کربن، متان یا آب هستند که بتواند توسط آن از حیات پشتیبانی کنند یا خیر.
استراون اظهار داشت: این تلسکوپ بطور قطع گام بزرگ بعدی ما در جستجوی سیارات قابل سکونت است. اینها لزوما سیاراتی شبه زمین نیستند. ستارگانی مانند خورشید آنقدر بزرگ و درخشان هستند که وب قادر به دیدن سیارات کوچک شبه زمینی که به دور آنها می چرخند، نیست. این کار تلسکوپ فضایی بزرگ بعدی است. در عوض وب به رصد سیارات سنگی که به دور ستارگانی که بسیار کوچک تر و کم نورتر هستند خواهد پرداخت.
سیاره زمین سان یا سیاره سنگی یا سیاره زمینی سیاره ای است که بیش تر از سنگ های سیلیکاتی یا فلزها ساخته شده است. این سیاره ها ساختار صخره ای مانند زمین دارند. سیاره های زمین سان دارای سطحی جامد هستند که در مقابل غول های گازی قرار دارند که بخش بیش تر آنها از هیدروژن، هلیوم و آب ساخته شده است که در حالت های فیزیکی گوناگونی قرار دارند.
بعضی از نخستین اهداف آن سیاراتی خواهند بود که به دور یک ستاره کوچک به نام TRAPPIST-۱ که در فاصله ۳۹ سال نوری از ما قرار دارند، است.
این ستاره هفت سیاره سنگی دارد که سه مورد آنها در "منطقه گلدی لاکس"(Goldilocks zone) آن قرار دارند و این به آن معناست که آنها در فاصله مناسبی هستند که این مورد اجازه می دهد تا دمایی داشته باشند که به آب مایع اجازه دهد روی سطوح آنها وجود داشته باشد.
وب همینطور مقرر است به کاوش سیارات غیرقابل سکونت و نامساعد هم بپردازد. حداقل یکی از سیارات فهرستش آنقدر به ستاره اش نزدیک است که سطح آن مذاب است و حتی امکان دارد در آنجا باران گدازه هم رخ دهد. وب باید بتواند آن باران گدازه را تشخیص دهد.
این تلسکوپ همینطور تمام اجرام منظومه شمسی از مریخ گرفته تا اجرام یخی فراتر از پلوتو را هم بررسی خواهد نمود و در راه بررسی این سیارات، ستاره ها و کهکشان ها، جیمز وب مطمئنا شگفتی های بزرگی را کشف خواهد نمود.
این مطلب را می پسندید؟
(1)
(0)
تازه ترین مطالب مرتبط
نظرات بینندگان در مورد این مطلب