جهان اخترشناسی پس از پرتاب تلسکوپ «نانسی گریس رومن» دگرگون خواهد شد

در سال‌های آینده رقیب جدید تلسکوپ جیمز وب به فضا پرتاب خواهد شد تا دید محققان از جهان را تغییر دهد. تلسکوپ فضایی قدرتمند «نانسی گریس رومن» نسبت به تلسکوپ فضایی هابل یا جیمز وب به جهان نگاه بسیار گسترده‌تری خواهد داشت و به طور بالقوه به کشف اسرار مهم کیهانی کمک خواهد کرد. در تحقیقات نجومی، اینکه بتوانیم با جزئیات بسیار عالی و در مقیاس بسیار گسترده فضا را رصد کنیم، اهمیت دارد. تلسکوپ‌هایی مانند هابل و جیمز وب دارای حساسیت استثنایی هستند، بنابراین می‌توانند به اجرام بسیار دور نگاه کنند اما رومن متفاوت خواهد بود و هدف آن به دست آوردن دید وسیعی از آسمان است.

به گزارش ایسنا و به نقل از اسپیس، این تلسکوپ که به افتخار «نانسی گریس رومن»(Nancy Grace Roman)، اولین ستاره‌شناس ارشد ناسا نامگذاری شده است در ابتدا «تلسکوپ نقشه‌برداری میدان باز فروسرخ»(WFIRST) نامیده می‌شد اما چندی پیش «جیم برایدنستاین»(Jim Bridenstine) مدیر سابق ناسا در بیانیه‌ای گفت: به خاطر رهبری و دید «نانسی رومن» بود که ناسا توانست در حوزه اخترفیزیک پیشگام شود و تلسکوپ هابل را به عنوان قدرتمندترین و پربارترین تلسکوپ فضایی جهان به فضا ارسال کند. برای نامگذاری تلسکوپ «WFIRST» هیچ نامی بهتر از نام رومن به ذهنم نمی‌رسد.

نانسی گریس رومن، نخستین زنی بود که موفق شد به سمت مدیریت ناسا برسد. او در سال ۱۹۴۹، مدرک دکتری ستاره‌شناسی خود را از دانشگاه شیکاگو دریافت کرد و در سال ۱۹۶۰ میلادی به سمت ریاست ستاره‌شناسی در اداره علوم فضایی ناسا رسید و این سمت را به مدت ۲۰ سال حفظ کرد. رومن در سال ۱۹۷۹ سالها پیش از زمانی که حتی پروژه ساخت «WFIRST» پیشنهاد شود، بازنشسته شد. او در برنامه‌های قابل توجهی از جمله ماموریت تلسکوپ فضایی «کاوشگر زمینه کیهان» یا «کوبی»(COBE) و «تلسکوپ فضایی هابل»(Hubble Space Telescope) شرکت داشت. این زن دانشمند در نهایت در سال ۲۰۱۸ میلادی در سن ۹۵ سالگی درگذشت.

تلسکوپ رومن برای انجام فعالیت‌هایی مانند انجام یک بررسی برای تخمین تعداد سیارات فراخورشیدی در کل کهکشان و بررسی توزیع کهکشان‌ها برای کمک به درک ماده تاریک استفاده خواهد شد. یکی از مزیت‌های بزرگ رومن برای انجام این موارد، علاوه بر نمای وسیع آن، سرعت تصویربرداری است. به گفته‌ی ناسا، رومن قادر خواهد بود تا ۱۰۰۰ برابر سریع‌تر از هابل از جهان نقشه‌برداری کند.

• هدف اصلی این تلسکوپ، نقشه‌برداری بخش‌های گسترده‌ای از جهان به منظور مطالعه انرژی تاریک است

در کیهان‌شناسی، انرژی تاریک شکل ناشناخته‌ای از انرژی است که همه فضا گیتی را به صورت فرضی در بر می‌گیرد و سرعت انبساط جهان را می‌افزاید. این تلسکوپ که انتظار می‌رود در سال ۲۰۲۷ پرتاب شود، میلیون‌ها کهکشان را بررسی خواهد کرد و نقشه‌ای از بخش‌هایی از کیهان ما خواهد ساخت. ستاره‌شناسان امیدوارند که بتوانند با بررسی توزیع کهکشان‌ها چگونگی تکامل انرژی تاریک را کشف کنند. این تلسکوپ همچنین از ریزهمگرایی گرانشی برای کشف میلیون‌ها سیاره فراخورشیدی استفاده خواهد کرد. ریزهمگرایی گرانشی(Gravitational microlensing) پدیده‌ای نجومی بر اساس همگرایی گرانشی است که با آن می‌توان اجرام نجومی را، مستقل از نوری که از آنها تابیده می‌شود، شناسایی کرد. این تلسکوپ نه تنها سیاره‌های فراخورشیدی دور و کوچک را کشف خواهد کرد، بلکه انواع گسترده‌ای از اجرام کیهانی مانند کوتوله‌های قهوه‌ای و سیاه‌چاله‌ها را نیز در بر می‌گیرد.

یک شبیه‌سازی جدید از میلیون‌ها کهکشان نشان داده است که تلسکوپ فضایی نانسی گریس رومن در آینده چقدر قدرتمند خواهد بود. ناسا می‌گوید که این تلسکوپ زمان کیهانی را به عقب برمی‌گرداند و به اخترشناسان اجازه می‌دهد فضا را به گونه‌ای ببینند که قبلاً هرگز نتواسته‌اند. این باید به دانشمندان کمک کند تا درک کنند که چگونه جهان از دریایی از ذرات متراکم به کیهانی که امروزه پر از ستاره‌ها و کهکشان‌ها می‌بینیم تکامل یافته است.

قدرت رومن برای متحول کردن نجوم در این واقعیت نهفته است که می‌تواند مناطق وسیعی از فضا را در یک تصویر واحد ثبت کند. به عنوان یک نمونه شگفت‌انگیز از این قدرت رصدی تقویت‌شده، شبیه‌سازی‌ها نشان می‌دهد که چگونه رومن تنها در ۶۳ روز می‌تواند تصویر بخشی از آسمان را که رصد آن برای تلسکوپ فضایی هابل ۸۵ سال طول می‌کشد، ثبت کند.

• مزیت واقعی تلسکوپ فضایی رومی نانسی گریس زمانی احساس می‌شود که با تلسکوپ‌های فضایی همکار خود یعنی هابل و جیمزوب مقایسه شود.

آرون یونگ(Aaron Yung) از مرکز پروازهای فضایی گادرد ناسا که به تازگی سرپرستی یک مطالعه پیش‌بینی قابلیت‌های رومن را بر عهده گرفته‌ است، می‌گوید: تلسکوپ‌های فضایی هابل و جیمز وب برای مطالعه اجرام نجومی در عمق و از نزدیک بهینه‌سازی شده‌اند، بنابراین استفاده از آنها مانند نگاه کردن به کیهان از درون یک حفره است. برای حل اسرار کیهانی در بزرگ‌ترین مقیاس‌ها ما به یک تلسکوپ فضایی نیاز داریم که بتواند نمای بسیار گسترده‌تری ارائه دهد. این دقیقا همان کاری است که رومن برای انجام آن طراحی شده است.

تصویر زیر تفاوت‌های بین این تلسکوپ‌ها را نشان می‌دهد. اینکه تلسکوپ‌های رومن و هابل در یک حرکت ثابت چه مواردی را می‌توانند ثبت کنند. این شبیه‌سازی ایجاد شده توسط آرون یونگ و تیمش، تکه‌ای از آسمان را به اندازه دو درجه مربع، معادل ۱۰ برابر اندازه ظاهری ماه کامل در آسمان شب را نشان می‌دهد. در این بخش از فضای شبیه‌سازی شده، بیش از پنج میلیون کهکشان نشان داده شده است.

جفری کروک(Jeffrey Kruk)، اخترفیزیکدان محقق در گادرد می‌گوید: رومن هر سال حدود ۱۰۰ هزار عکس می‌گیرد. با توجه به میدان دید بزرگ‌تر رومن، برای تلسکوپ‌های قدرتمندی مانند هابل یا وب بیشتر از طول عمر ما طول می‌کشد تا کل آسمان را پوشش دهند.

مقایسه منطقه قابل پوشش توسط تلسکوپ‌های هابل و رومن