تلسکوپ جیمز وب قرار است چه چیزی را پیدا کند؟

تلسکوپ جیمز وب قرار است چه چیزی را پیدا کند؟

اخیرا ناسا در همکاری با آژانس فضایی اروپا و آژانس فضایی کانادا، تلسکوپ جیمز وب را راهی ماموریت کرد. اما این ابزار پیشرفته اخترشناسی در عمق فضا به دنبال چه می‌گردد؟

تلسکوپ فضایی جیمز وب یک سازه اوریگامی-مانند با آینه‌ای ۱۸ قطعه‌ای از جنس بریلیوم فوق سبک است. یک سپر حرارتی پنج لایه به بزرگی زمین تنیس هم دارد تا از گرمای شدید خورشید در امان بماند.

این تلسکوپ به دوربین‌ها و اسپکترومترهایی تجهیز شده که حساسیت بسیار بالایی دارند و می‌توانند ضعیف‌ترین سیگنال‌های فضایی را دریافت کنند. این تجهیزات در طول موج فروسرخ کار می‌کنند تا حتی ابرهای غبارآلود نتوانند بینایی تلسکوپ را مسدود سازند.

اما تمام این‌ها برای چیست؟ قدرتمندترین تلسکوپ فضایی دنیا چه استفاده‌ای دارد؟ در پاسخ باید گفت هر نوع استفاده تحقیقاتی که فکرش را بکنید. اصلا شاید تلسکوپ جیمز وب پاسخ بزرگ‌ترین پرسش‌های اخترشناسی را پیدا کند.

یافتن یک زمین جدید

یکی از جذاب‌ترین موضوعات حال حاضر علم نجوم، جستجوی سیارات خارج از منظومه شمسی، یا به اصطلاح سیارات فراخورشیدی است.

یافتن سیارات کار ساده‌ای نیست؛ چون بسیار کوچک‌تر و کم‌نورتر از ستارگان هستند. اما اخترشناسان با استفاده از روش‌های هوشمندانه، تاکنون موفق به کشف بیش از ۴۰۰۰ سیاره فراخورشیدی شده‌اند.

با وجود این، ما چیز زیادی از آن‌ها نمی‌دانیم. شاید دانش ما از این سیارات به تخمین اندازه و جرم یا فاصله از ستاره میزبانشان محدود باشد. البته همین حد اطلاعات هم درباره یک منظومه بیگانه، قابل توجه است و به ما می‌گوید با یک دنیای سنگی مانند زمین و مریخ روبه‌رو هستیم؛ یا یک غول گازی همچون مشتری و زحل!

ولی هنوز رازهای سر به مهر زیادی درباره این سیارات وجود دارد. اینکه آیا با آب پوشیده شده‌اند؟ اتمسفر ضخیمی دارند؟ و از همه مهم‌تر، آیا قابل سکونت هستند؟

اگر در جستجوی دنیای زمین-مانند دیگری هستیم، گام مهم برای شناخت سیارات فراخورشیدی، اطلاع از وجود اتمسفر در آن‌هاست.

تفاوت زمین و مریخ را در نظر بگیرید: جایی که ما زندگی می‌کنیم، غنی از اتمسفر؛ ولی مریخ یک برهوت با اتمسفری بسیار نازک است. پس آگاهی از ترکیبات جوی و ضخامت آن، می‌تواند کلید درک محیط یک سیاره فراخورشیدی باشد.

تلسکوپ جیمز وب می‌تواند به وسیله تجهیزات مادون قرمز خود، اتمسفر سیارات فراخورشیدی را واکاوی کند. با نشانه رفتن روی یک ستاره دوردست و ثابت ماندن تلسکوپ، این تجهیزات کمترین تغییر نور را هنگام عبور سیاره از مقابل ستاره میزبان، تشخیص می‌دهند.

با آنالیز همین تغییر نور هم می‌توان به گازهای تشکیل دهنده و ضخامت اتمسفر سیاره رسید؛ چیزی که به ما می‌گوید پتانسیل سکونت دارد یا خیر؟

نگاه به گذشته‌های دور

قابلیت جذاب دیگر جیمز وب، تماشای برخی از نخستین کهکشان‌هاست؛ گویی که در زمان به عقب سفر می‌کند!

از آنجایی که حرکت نور در فضا زمان‌بر است، وقتی به چیز بسیار دوری در فضا نگاه می‌کنید، در واقع نظاره‌گر گذشته هستید؛ یعنی همان میزان زمانی که سپری شده تا نور آن به شما برسد.

قرار است تلسکوپ جیمز وب به دورترین کهکشان‌های ممکن چشم بدوزد و آن‌ها را در وضعیتی ببیند که عالم هستی تازه شکل گرفته بود. پس به بیان دیگر، از دوران جوانی جهان هستی، پرده برخواهد داشت.

علاوه بر جذابیت موضوعی، رصد کردن کهکشان‌های قدیمی اهمیت علمی هم دارد. به گفته ناسا، کهکشان‌های پیر برخلاف همتایان جوان‌تر خود، تمایل به کوچک و خوشه‌ای شدن دارند. با گذشت زمان اما پخش می‌شوند و به شکل کهکشان‌هایی درمی‌آیند که امروزه بیشتر می‌بینیم.

دانشمندان هنوز به طور دقیق از چگونگی وقوع این روند آگاه نیستند؛ اما جیمز وب با زیر نظر گرفتن این کهکشان‌ها می‌تواند خلاء اطلاعاتی موجود را پر کند.

همچنین درباره نحوه شکل‌گیری کهکشان‌ها سوالات بی‌پاسخ زیادی مطرح است. مثلا می‌دانیم که تقریبا در مرکز هر کهکشانی، یک سیاهچاله پهناور وجود دارد؛ با جرمی هزاران یا میلیون‌ها برابر خورشید!

اما نمی‌دانیم ابتدا این سیاهچاله‌های کلان جرم شکل گرفتند و بعدا کهکشان‌ها در اطراف آن‌ها پدیدار شدند؛ یا اینکه خود کهکشان‌ها موجب پیدایش سیاهچاله‌ها شدند. تلسکوپ جیمز وب به درک بهتر رابطه میان کهکشان‌ها و سیاهچاله های کلان جرم کمک می‌کند.

پاسخ‌های مهم تلسکوپ جیمز وب

این‌ها فقط چند مورد از موضوعات تحقیق جیمز وب بودند. اما این تلسکوپ فهرست بلندبالایی برای مطالعه دارد. مثلا جمع‌آوری اطلاعاتی از نحوه ایجاد سیارات، کشف سیارات فراخورشیدی با فعالیت آتشفشانی، بررسی گازهای داغ موجود میان کهکشان‌ها و حتی مطالعه روی ذات جهان هستی در مقیاس بزرگ!

پس می‌بینید گستردگی اطلاعاتی که تلسکوپ جیمز وب می‌تواند به ما بدهد، شگفت‌انگیز است. به قول دکتر جان سی مذر، دانشمند ارشد ماموریت جیمز وب و یکی از اخترشناسان برجسته ناسا:

ما در حال گشودن گنجینه فروسرخ هستیم و سورپرایز شدنمان، حتمی است. چطور کهکشان‌ها، ستارگان، سیاهچاله‌ها، سیارات و زمین کوچک ما شکل گرفتند؟ من هنوز نمی‌دانم اما هر روز به یافتن پاسخ نزدیک‌تر می‌شویم.

منبع :slashgearمنبع گجت نیوز