نخستین تصاویر اقلیدس؛ سرنخ آشنایی با ماهیت ماده و انرژی تاریک جهان

رصدخانهٔ فضایی اقلیدس وابسته به اتحادیهٔ اروپا نخستین تصاویر خیره‌کنندهٔ خود را به زمین ارسال کرد و حالا دانشمندان امید بیشتری برای درک رازآلودترین اسرار عالم یافته‌اند.

هفتهٔ گذشته، رصدخانهٔ فضایی اقلیدس که در دهم تیرماه امسال بر فراز پرتابگر فالکون شرکت اسپیس‌ایکس سفر خود را به فضا آغاز کرده بود، نخستین مجموعه از تصاویر رنگی خود از جهان را به زمین فرستاد.

در نخستین مجموعه از تصاویری منتشرشدهٔ این رصدخانهٔ فضایی که به تلسکوپی با قطر دهانه ۱.۲ متر و دوربینی ۶۰۰ مگاپیکسلی مجهز است، نماهای خیره‌کننده‌ای از برخی از اجرام چشمگیر کهکشان راه شیری دیده می‌شود.

ازجمله نمای خیره‌کننده‌ای از سحابی سر اسب که در فاصلهٔ ۱۳۷۵ سال نوری از زمین در راستای صورت فلکی جبار و یکی از نزدیک‌ترین زایشگاه‌های ستاره‌ای به زمین است؛ جایی که نه‌تنها ستاره‌های داغ و نوزاد در حال شکل‌گیری هستند که ردونشان برخی سیاره‌های ابتدایی فراری از ستارهٔ مادر را هم می‌توان دید.

سحابی سر اسب از دید رصدخانهٔ اقلیدس

یکی دیگر از تصاویر این مجموعه نمایی شفاف و خیره‌کننده از خوشه کهکشانی برساوش است؛ جایی که در آن می‌توان بیش از هزار کهکشان متعلق به مجموعهٔ خوشهٔ برساوش و بیش از ۱۰۰ هزار کهکشان دیگر را در زمینۀ آن مشاهده کرد.

مأموریت اروپایی: همکاری جهانی

رصدخانهٔ اروپایی اقلیدس پروژهٔ آژانس فضایی اروپا است و نه‌تنها از نظر ماهیت علمی که از نظر فنی برای آیندهٔ برنامهٔ فضایی اروپا اهمیت بسیار دارد. اروپا این مأموریت را با همکاری ناسا به انجام رسانده و بیش از دو هزار دانشمند از ۳۰۰ مؤسسهٔ علمی از ۱۳ کشور اروپایی، آمریکا، کانادا و ژاپن با آن همکاری دارند.

این ابزارِ رصدی که به رصد جهان در نور مرئی و ناحیهٔ مادون‌ قرمز نزدیک (بخش‌هایی از امواج الکترومغناطیس که طول موج بلندتری از نور قرمز دارند و بیرون از توان دید چشم غیرمسلح هستند) می‌پردازد و قرار است دقیق‌ترین نقشهٔ سه‌بعدی عالم را تهیه کند، در جایی به نام نقطه لاگرانژی شمارهٔ دو مدار خورشید زمین قرار گرفته است.

این نقطه مکانی است که به‌دلیل اثر گرانشی خورشید و زمین، اگر جسمی را در آن قرار دهید، موقعیت یکسانی را برای همیشه نسبت به زمین و خورشید حفظ می‌کند.

این نقطهٔ مداری برای رصدخانه‌ای مانند اقلیدس ایدئال است چرا که می‌تواند بدون نگرانی از نور خورشید به‌طور دائم به مأموریت خود مشغول باشد.

چند ماه پس از رسیدن مأموریت به مقصد آن روزهای سختی برای مهندسان آژانس فضایی بود. نخستین تصاویر ارسالی به زمین نشان می‌داد که خط دقیقی برای ابزارهای تعیین جهت دقیق وجود نداشته و نتیجه تصویری پر از منحنی و خطوط ناشی از حرکت دوربین بود.

یک تصویر ارسالی از اقلیدس پیش از آن‌که خطای سیستم ناوبری دقیق آن اصلاح شود

اما تلاش‌ها در نهایت ثمر داد و هفتهٔ گذشته تصاویر خیره‌کنندهٔ اقلیدس موجی از هیجان را در جامعهٔ علمی پدید آورد.

دیدار در کرانهٔ جهان تاریک

شبی به آسمان نگاه کنید. ستاره‌ها، سیارات و کهکشان‌ها و سحابی‌های جهان و هر آن‌چه را در جهان می‌توان دید، در ذهن خود به یاد بیاورید. ستاره‌هایی که تعداد آن‌ها بیش از دانه‌دانهٔ ذرات شن و ماسه‌های زمین برآورد می‌شود و هر آن‌چه می‌توان دید، همه و همه تنها حدود پنج درصد عالم ما را تشکیل داده‌اند.

۹۵ درصد باقی اجزای تشکیل‌دهندهٔ عالم را دو ماهیت تاریک، مادهٔ تاریک و انرژی تاریک شکل داده‌اند.

داستان مادهٔ تاریک از آنجا شروع شد که وقتی دانشمندان ستاره‌ها و سحابی‌های کهکشان‌ها را به‌طور دقیق بررسی کردند، متوجه شدند جرم مجموع آن‌ها آن قدری نیست که بتواند کهکشان را کنار هم نگاه دارد و با چنان سرعتی به دَوَران به دور خود وادارد. بنابراین باید ماهیتی دارای جرم اما نادیده درون کهکشان‌ها وجود داشته باشد که گرانش آن به کنار هم ماندن کهکشان‌ها کمک کند.

محاسبات نشان می‌دهد که ۲۷ درصد عالم ما را این مادهٔ تاریک و مرموز تشکیل داده است. با این حساب، تکلیف حدود ۶۸ درصد باقی مواد تشکیل‌دهندهٔ جهان چیست؟

این قلمرو متعلق به انرژی تاریک است؛ ماهیتی مرموز و شگفت‌انگیز که دربارهٔ آن حتی کمتر از مادهٔ تاریک می‌دانیم و سرنوشت عالم ما به میزان دقیق آن بستگی دارد.

داستان انرژی تاریک از آن جایی برمی‌خیزد که می‌دانیم گرانش باعث جذب مواد به سمت یکدیگر می‌شود. اگر همهٔ عالم ما از مادهٔ معمولی و مادهٔ تاریک، که نیروی گرانش آن‌ها را به سمت هم می‌کشد، تشکیل‌ شده باشد، پس چرا کل جهان ما با شتاب در حال انبساط است؟

این یکی از مهم‌ترین سؤال‌های کیهان‌شناسی است.

ما درکی از ماهیت انرژی تاریک و چیستی آن نداریم و تنها می‌دانیم باید چیزی وجود داشته باشد که باعث می‌شود برخلاف گرانش نیروی رانشی را ایجاد کند که عالم ما به‌جای این‌که به‌طور دائم در حال نزدیک شدن به هم و کوچک شدن تحت گرانش باشد، در حال انبساط است.

مقدار این ماهیت مرموز معلوم خواهد کرد که سرنوشت نهایی جهان ما چه خواهد بود. آیا عالم تا پایان ایام به انبساط ادامه خواهد داد و چنان وسیع خواهد شد که میان هر دو اتم بی‌نهایت فاصله بیفتد و جهانی تاریک و سرد در انتظار ما باشد؟ آیا ممکن است این انبساط متوقف یا حتی معکوس شود؟

پاسخ در درک ماده و انرژی تاریک نهفته است.

خوشهٔ کهکشانی برساوش از دید رصدخانهٔ اقلیدس

به روشنای جهان بنگرید تا تاریکی را درک کنید

تلاش ما برای درک این دو مادهٔ مهم تشکیل‌دهندهٔ جهان باید به‌طور غیرمستقیم اتفاق بیفتد. ما حتی نمی‌دانیم دقیقاً با چه چیزی مواجه هستیم که بخواهیم ابزاری برای رصد و تفکیک مستقیم آن بسازیم. اما از یک چیز مطمئنیم؛ هر دو این ماهیت‌ها دارای اثر گرانشی بر مادهٔ مرئیِ اطراف خود هستند.

شاید شما سنگی را که به درون یک برکه یا استخر پرتاب می‌شود، نبینید؛ اما با بررسی موج‌هایی که روی آب ایجاد می‌کند، شاید بتوانید درکی از ابعاد و قدرت آن سنگ داشته باشید و به همین دلیل هم هست که اقلیدس به تماشای مادهٔ مرئی جهان با کیفیتی دقیق رفته تا نقشه‌ای سه‌بعدی از عالم بسازد که عمق آن بیش از ۱۰ میلیارد سال نوری است.

بررسی اثرات گرانش ماهیت نامشخص بر مادهٔ مرئی می‌تواند سرنخ‌هایی مهم در اختیار دانشمندان قرار دهد تا سرنخی از ماهیت ماده و انرژی تاریک و به‌واسطهٔ آن درکی از آغاز و انجام عالم به دست آورند.

به همین دلیل، فراتر از زیبایی و میخکوب‌کنندگی تصاویر اقلیدس، داده‌های علمی آن است که شاید چراغی در تاریکی بیفروزد.