چگونه جانشین هابل، منظری اجمالی از کهکشان‌های نخستین را به ما نشان می‌دهد
برخلاف تلسکوپ‌هایی که جهت مشاهده‌ی طیف مرئی ساخته می‌شوند و در آن‌ها از پوشش نقره یا آلومینیوم استفاده می‌شود، در تلسکوپ جیمز وب از پوشش طلا استفاده می‌شود که بازده بالاتری برای انعکاس نور نزدیک فروسرخ دارد. رصدهای فروسرخ همچنین نیاز دارند که تلسکوپ تا حد امکان خنک نگه داشته شود و در نتیجه تلسکوپ باید از زمین و خورشید پوشیده و محافظت شود.
بازدید :
زمان تقریبی مطالعه :
تاریخ : چهارشنبه 1396/10/27 ساعت 19:50
یکی از ویژگی‌های کلیدی درک ما از کیهان‌شناسی این است که عمر جهان را محدود می‌دانیم. این مساله بدین معنا است که دوره‌ای در تاریخ جهان بوده است که کهکشان‌های اولیه شکل گرفته‌اند. مطالعه‌ی این برهه از تاریخ جهان آفرینش مدت مدیدی است که یکی از اهداف وسوسه‌انگیز نجوم رصدی بوده است.
مطالعه‌ی دوره‌ی شکل‌گیری کهکشان‌های اولیه در ابتدای مسیر تاریخ جهان آفرینش، مدت مدیدی است که یکی از اهداف وسوسه‌انگیز نجوم رصدی بوده است.اکنون به نظر می‌رسد بسیار راحت‌تر می‌توان بدین هدف نایل گشت.
بسیاری از پیشرفت‌های اخیر در کاوش مراحل اولیه‌ی تشکیل کهکشان، توسط تلسکوپ فضایی هابل انجام شده است؛ اما این تلسکوپ دیگر قادر به پیشروی بیشتر در دوره‌های اولیه جهان نیست. بدین دلیل است که هیجان بسیاری در رابطه با تلسکوپ جدید فضایی جیمز وب (JWST) که در مرکز پرواز فضایی گودآرد در مریلند ایالات متحده در حال ساخت و آزمایش است، وجود دارد.
روشنش کن!
همان طور که می دانید، توانایی ما در کاوش ادوار اولیه تاریخ جهان و سیر تکاملی پهناور آن به واسطه‌ی محدودیت در سرعت نور است. هنگامی که ما اجسام دور را مشاهده می‌کنیم به مانند این است که گذشته‌ی آن‌ها را می‌بینیم. اگر بتوانیم به اندازه کافی دوردست‌ها را ببینیم، آن‌گاه خواهیم توانست نسل‌های اولیه کهکشان‌ها که جهان را تشکیل داده‌اند؛ ببینیم.مشاهده این نسل در حال پیدایش و تشکیل، بسیار دشوار است. این اجسام در فاصله‌ای شگفت آور از ما قرار دارند و به همین دلیل به شدت، کم نور هستند. از طرف دیگر انبساط رو به گسترش فضا (شیفت قرمز کیهانی) نور این کهکشان‌های در دور دست را بیشتر به سمت طیف فروسرخ می کشاند و نتیجه‌ای که حاصل می‌شود این است که این کهکشان‌ها در بیشتر رصدها، غیر قابل مشاهده هستند.
پس از نصب دوربین شماره ۳ میدان عریض، در آخرین ماموریت تعمیراتی تلسکوپ در سال ۲۰۰۹، هابل وسیله‌ای بسیار با ارزش جهت انجام تحقیقات بوده است. با استفاده از توانمندی‌های فوق‌العاده حساس دوربین ۳، این تلسکوپ توانایی شناسایی نزدیک به ۹۵ درصد کل تاریخچه جهان را دارد.
متاسفانه هابل نمی‌تواند خیلی در ناحیه نزدیک فروسرخ عمل کند و به واسطه آینه‌ی نسبتا کوچک آن، عملکردش محدود شده است.
اما این جاست که تلسکوپ جیمز وب به عنوان جانشین شایسته‌ی هابل، برای کمک از راه می‌رسد.
یابنده‌ی طلایی
تلسکوپ جیمز وب حاصل همکاری سازمان ملی مدیریت هوانوردی و فضایی آمریکا (NASA)، آژانس فضایی اروپا و آژانس فضایی کانادا است که برای مشاهده‌ی جهان در طیف نزدیک فروسرخ بهینه‌سازی شده است. این تلسکوپ عملکرد بهینه‌ی خود را از طریق ترکیبی از علوم اپتیک، دستگاه وری و موقعیت مکانی خود به دست می‌آورد.برخلاف تلسکوپ‌هایی که جهت مشاهده‌ی طیف مرئی ساخته می‌شوند و در آن‌ها از پوشش نقره یا آلومینیوم استفاده می‌شود، در تلسکوپ جیمز وب از پوشش طلا استفاده می‌شود که بازده بالاتری برای انعکاس نور نزدیک فروسرخ دارد. رصدهای فروسرخ همچنین نیاز دارند که تلسکوپ تا حد امکان خنک نگه داشته شود و در نتیجه تلسکوپ باید از زمین و خورشید پوشیده و محافظت شود. جهت دستیابی به این امر تلسکوپ جیمز وب در نقطه زمین-خورشیدی ال-۲ لاگرانژ در ۱/۵ میلیون کیلومتری زمین و فاصله‌ای چهار برابر این مقدار از ماه، قرار می‌گیرد. این منطقه بهترین موقعیت را دارد؛ زیرا تنها نقطه‌ی منظومه شمسی است که زمین و خورشید همیشه در یک سمت هستند و در نتیجه این موقعیت به تلسکوپ جیمز وب اجازه می‌دهد تا با به کارگیری تنها یک حفاظ خورشیدی، نور حاصل از هر دو منبع را مسدود کند.
جهت نیل به حساسیت مورد نیاز انجام اهداف علمی مورد نظر، تلسکوپ جیمز وب آینه‌ای با سطح جمع‌آوری در حدود پنج برابر هابل به کار گرفته است. آینه‌ای یک تکه با این اندازه را با هیچ یک از سفینه‌های فضایی کنونی نمی توان انتقال داد و در نتیجه تلسکوپ جیمز وب دارای ۱۸ قطعه آینه‌ی شش ضلعی است و هنگامی که تلسکوپ در موقعیت مناسب قرار گرفت این قطعات باز شده و به شکل یکپارچه خود درمی‌آیند.
این نوآوری به تلسکوپ اجازه می‌دهد تا بتواند تشکیل و سیر تکاملی کهکشان‌های اولیه را اکتشاف کند. این رصدها نه تنها آزمونی جهت سنجش دانش ما از تشکیل کهکشان‌های اولیه خواهند بود، بلکه اولین نظر اجمالی مقبول را از پدیده‌های عجیب و غریبی مانند وجود ستارگان جمعیت نوع ۳ را به ما خواهند داد.( جمعیت نوع ۳ ستارگانی هستند که از مواد اولیه و ابتدایی حاصل از مه بانگ، تشکیل شده اند.)
تلسکوپ جیمز وب قادر است تا به جستجوی سوالات دیگری از علم نیز بپردازد. این تلسکوپ قادر است تا به کاوش ستارگان جوان پوشیده از غبار، اجسام جذابی چون سیارات و اقمار آن‌ها و شاید از همه مهیج‌تر به بررسی جو سیارات خارج از منظومه‌ی شمسی بپردازد.
با وجود پیشرفت تدریجی و پر دست‌انداز تلسکوپ (تاریخ ماموریت پرتاب آن به تعویق افتاد و به دلیل نگرانی های بودجه‌ای دولت ایالات متحده تا نزدیکی تعطیلی نیز پیش رفت) به نظر می‌رسد ای پروژه اکنون در صف پرتاب برای سال ۲۰۱۸ قرار گرفته است و می‌توان اولین نتایج علمی حاصل از آن را در سال ۲۰۱۹ مشاهده کرد.
منبع: زومیت
این مطلب صرفا جهت اطلاع کاربران از فضای رسانه‌ای بازنشر شده و محتوای آن لزوما مورد تایید تبیان نیست .
