نگاهی به ماموریت سال اول تلسکوپ جیمزوب در فضا

به گزارش باشگاه خبرنگاران جوان، به نقل از بیزینس اینسایدر؛  سازمان فضایی ناسا در آستانه باز کردن پنجره‌ای جدید رو به جهان است. از سال آینده میلادی، اخترشناسان می‌توانند به جو سیاراتی که به دور ستارگان دور می‌چرخند نگاه کنند، همچنین پیامد‌های شدیدترین برخورد‌های اجرام کیهانی را تجزیه و تحلیل کنند و بیش از هر زمان دیگری به گذشته نگاه کنند. دلیل این اتفاق هم این است که تلسکوپ فضایی جیمزوب JWST یا به اختصار "Webb"، در حال حاضر آماده پرتاب شده و منتظر است تا سوار بر موشک خودش که در گویان فرانسه است، به فضا برود. این تلسکوپ قرار است با موشک آریان ۵ از گویان به مدار زمین پرتاب شود.

بیشتر بخوانید

• جیمز وب آزمایشات قبل از پرتاب به فضا را با موفقیت گذراند

جیمزوب، جایگزینی برای هابل در فضا

آخرین رصدخانه فضایی ناسا، تلسکوپ فضایی هابل است که در سال ۱۹۹۰ به مدار زمین پرتاب شد. وظیفه این رصدخانه بررسی و ثبت تاریخ ۱۳.۸ میلیارد ساله کیهان بود. البته هابل همچنان در حال رصد کیهان است و ناسا امیدوار است تا چند سال دیگر، احتمالاً تا دهه ۲۰۳۰ همچنان بتواند از آن استفاده کند. هابل فقط تا جایی محدود می‌توانست فضا را رصد کند، اما جیمزوب برای دیدن مناطق دورتر طراحی شده است.

ناسا با همکاری آژانس فضایی اروپا (ESA) و آژانس فضایی کانادا دهه‌هاست که روی جیمزوب در حال کار است و تاکنون برای ساخت این تلسکوپ بیش از ۱۰ میلیارد دلار هزینه کرده است. طراحی این تلسکوپ ابتدا در دهه ۱۹۹۰ مطرح شد و هزینه‌ای حدود ۵۰۰ میلیون دلاری برای ساخت آن برآورد شده بود، اما طراحی مجدد و تاخیر‌های پی در پی در پرتاب، هزینه ساخت آن را افزایش داد و تاریخ پرتاب این تلسکوپ را با تاخیر همراه کرد.

جزئیاتی از برنامه جیمزوب در فضا

پس از پرتاب جیمزوب، اگر همه چیز طبق برنامه پیش برود، این تلسکوپ شش ماه زمان صرف باز کردن و تنظیم خود می‌کند و در مداری در فاصله یک میلیون مایلی زمین قرار می‌گیرد، سپس می‌تواند شروع به بازنویسی تاریخ کیهانی کند. پروژه اصلی این تلسکوپ بررسی چگونگی شکل‌گیری و رشد کهکشان‌ها پس از بیگ بنگ است و هدف آن نگاهی به اعماق کیهان برای ثبت تصاویری از اولین کهکشان‌هایی که تاکنون شکل گرفته‌اند، است. دوربین‌های مادون قرمز این تلسکوپ به قدری قدرتمند و دقیق هستند که می‌توانند زنبوری را در فاصله ۲۴۰ هزار مایلی (فاصله بین زمین و ماه) تشخیص دهند. این تلسکوپ همچنین به اخترشناسان کمک می‌کند تا اسرار هستی را بررسی کنند.

نور از اولین کهکشان‌ها هنوز به سمت زمین در حال حرکت است و جیمزوب ممکن است آن را تشخیص دهد. همانطور که یک تلسکوپ به دوردست نگاه می‌کند، به گذشته نیز نگاه می‌کند. دلیل این موضوع زمان بر بودن حرکت نور است. برای مثال، زمانی که به خورشید نگاه می‌کنید، نوری را می‌بینید که خورشید هشت دقیقه پیش ساطع کرده است. وقتی هابل به کهکشان‌های دوردست نگاه می‌کند، نور میلیارد‌ها سال پیش را می‌بیند، چیزی حدود ۴۰۰ میلیون سال پس از انفجار بیگ بنگ.

امبر استراون، دانشمند تیم جیمزوب ناسا گفت: "ما داستان ۱۳.۸ میلیارد ساله جهان را می‌دانیم، اما چند پاراگراف کلیدی را در همان فصل اول داستان از دست داده ایم. جیمزوب با هدف یافتن اولین کهکشان‌ها طراحی شده است." انتظار می‌رود این تلسکوپ کهکشان‌هایی را که زمانی که کیهان تنها ۱۰۰ میلیون سال قدمت داشتند را پیدا کند.

گفته شده جیمزوب ۱۰۰ برابر قدرتمندتر از هابل است. همچنین از نور مادون قرمز استفاده می‌کند که دارای طول موج‌هایی است که می‌تواند از میان ابر‌های غباری که ممکن است دید هابل که به نور مرئی متکی است نیز بگذرد. این تلسکوپ باید عمیق‌تر از قبل کیهان را رصد و بررسی کند و کهکشان‌هایی که پس از انفجار بزرگ شکل گرفتند را نیز شناسایی کند. این کهکشان‌ها به دلیل دور دست بودن و نور کم، توسط هابل قابل شناسایی نبودند.

در شش سال گذشته، آشکارساز‌های امواج گرانشی روی زمین امواجی را در فضا-زمان که توسط خشن‌ترین رویداد‌های کیهان ایجاد شده، حس کرده‌اند یعنی برخورد سیاه‌چاله‌ها و ستاره‌های نوترونی به یکدیگر. دانشمندان فکر می‌کنند که این برخورد‌ها بیشتر عناصر سنگین کیهان مانند نقره، طلا و پلاتین را به وجود آورده اند. جیمزوب تلاش خواهد کرد تا با تمرکز بر برخورد‌های ستاره‌های نوترونی دور، هسته‌های متراکم ستارگانی که فرو ریخته اند و لایه‌های بیرونی خود را به بیرون پرتاب کرده و مرده اند، تأیید کند.

جیمزوب توانایی تجزیه مادون قرمز را دارد

علاوه بر این جیمزوب توانایی این را دارد تا تمام طیف نور مادون قرمز ناشی از این برخورد‌ها را تجزیه و تحلیل کند. این موضوع به اخترشناسان این امکان را می‌دهد تا عناصر منفرد مانند طلا یا پلاتین موجود در باقی مانده‌های حاصل از انفجار‌های فضایی را طبق طول موج‌های نورشان شناسایی کنند. این روش که طیف‌سنجی نامیده می‌شود، به اخترشناسان کمک می‌کند تا در مورد سایر اجرامی که جیمزوب آن‌ها را مطالعه می‌کند، اطلاعاتی را جمع کنند.

آنتونلا نوتا، دانشمند وب که دفتر ESA در موسسه علمی تلسکوپ فضایی کار می‌کند، گفت: "طیف‌ها بخش عمده و مهمی از علم فضایی خواهند بود. در حالی که ما می‌گوییم یک تصویر ۱۰۰۰ کلمه ارزش دارد، طیف‌ها برای ستاره شناسان ۱۰۰۰ تصویر ارزش دارند. "

زمانی که جیمزوب مشغول مطالعه عظیم‌ترین اجرام و کهکشان‌های باستانی در جهان نباشد، به دنبال محیط‌های کمتر نامساعد و جهان‌هایی که شاید شرایط آن‌ها بتواند برای ایجاد حیات مناسب باشد، خواهد بود.

هنگامی که ناسا طراحی جیمزوب را آغاز کرد، سیارات فراخورشیدی (جهان‌هایی که به دور ستارگان دیگر می‌چرخند) کمتر مورد مطالعه قرار می‌گرفتند. دو دهه بعد، ستاره شناسان ده‌ها سیاره فراخورشیدی را شناسایی کردند که می‌توانند به اندازه کافی برای حیات بیگانه مساعد باشند. آن‌ها نه خیلی سرد هستند، نه خیلی گرم، فقط برای داشتن آب مناسب هستند که این آب هم فقط در صورتی که فضای مهمان نوازی داشته باشند، امکان پذیر خواهد بود.

رصد سیارات فراخورشیدی، ماموریت دیگر جیمزوب در مدار زمین

جیمزوب، سیارات فراخورشیدی بالقوه قابل سکونت که از مقابل ستارگان خود عبور می‌کنند را رصد خواهد کرد و طیف نور ستارگانی را که از اتمسفر سیارات می‌تابند را تجزیه و تحلیل می‌کند. این طیف‌سنجی به دانشمندان نشان می‌دهد که آیا هوای جهان‌های دیگر حاوی ترکیباتی مانند دی اکسید کربن، متان یا آب هستند تا بتوان توسط آن‌ها حیات را پشتیبانی کرد یا خیر.

استراون گفت: "این تلسکوپ قطعا گام بزرگ بعدی ما در جستجوی سیارات قابل سکونت است. این‌ها لزوماً سیاراتی شبیه زمین نیستند. ستارگانی مانند خورشید آنقدر بزرگ و درخشان هستند که جیمزوب قادر به دیدن سیارات کوچک زمین مانندی که به دور آن‌ها می‌چرخند، نیست. این کار تلسکوپ فضایی بزرگ بعدی است. در عوض، جیمزوب سیارات سنگی که به دور ستارگانی که بسیار کوچکتر و کم نورتر هستند را رصد می‌کند."

سیارات زمین سان یا سیاره سنگی یا زمینی، سیاره‌هایی هستند که بیشتر از فلز و سنگ‌های سیلیکاتی تشکیل شده اند. این سیارات ساختاری صخره‌ای مانند زمین دارند. سیارات زمین سان سطحی جامد دارند که در برابر غول‌های گازی قرار دارد و بخش عمده این سیاره‌ها از هیدروژن، آب و هلیوم تشکیل شده و در حالت‌های فیزیکی مختلفی هستند.

برخی از اولین اهداف جیمزوب سیاراتی خواهند بود که به دور یک ستاره کوچک به نام TRAPPIST-۱ که در فاصله ۳۹ سال نوری از زمین قرار دارند، است. این ستاره هفت سیاره صخره‌ای دارد که سه مورد از آن‌ها در Goldilocks zone خود قرار دارند، به این معنی که آن‌ها در فاصله مناسبی قرار هستند و این موضوع به آن‌ها اجازه می‌دهد دمایی داشته باشند که به آب مایع امکان می‌دهد روی سطوح آن وجود داشته باشد.

جیمزوب همچنین قرار است سیارات غیرقابل سکونت و نامساعد را نیز بررسی کند. حداقل یکی از سیارات فهرستش، آنقدر به ستاره اش نزدیک است که سطحش مذاب شده و حتی ممکن است در آنجا باران گدازه ببارد. جیمزوب باید بتواند آن باران گدازه را تشخیص دهد. این تلسکوپ همچنین تمام جرم‌های منظومه شمسی را بررسی می‌کند، از مریخ گرفته تا اجرام یخی فراتر از پلوتو. جیمزوب در مسیر بررسی این اجرام، قطعا شگفتی‌های بزرگ دیگری را نیز کشف خواهد کرد.

ستاره شناسان می‌گویند جیمزوب ممکن است بتواند سؤالات جدید نسل‌های آینده دانشمندان را پاسخ دهد، دانشمندانی که برخی از آن‌ها ممکن است هنوز متولد نشده باشند.

گزارش از مائده زمان فشمی

انتهای پیام/