جزئیات جدید از تصاویر تلسکوپ فضایی "جیمز وب"/ با "جیمز وب" به ۳۰۰ میلیون سال بعد از "مهبانگ" سفر کنید

به گزارش مجله خبری نگار، ناسا بالاخره از نخستین تصویر تمام رنگی تلسکوپ فضایی "جیمز وب" رونمایی کرد. این تصویر مربوط به خوشه کهکشانی SMACS ۰۷۲۳ است. تلسکوپ فضایی جیمز وب که یک سازه ۱۰ میلیارد دلاری است در روز کریسمس برای کاوش در فضا و به عنوان جایگزین تلسکوپ فضایی هابل پرتاب شده بود.

در همین زمینه "سپهر اربابی" استاد نجوم و از مدیران سابق رصدخانه ملی ایران گفت: یک خوشه‌ای از کهکشان‌ها در مرکز تصویر قرار گرفته است و زمینه این خوشه کهکشان‌ها، کهکشان‌های دوردستی هستند که در تصویر ثبت‌شده تلکسوپ فضایی جیمز وب دیده می‌شود. این ناحیه قبلاً توسط تلسکوپ فضایی هابل نیز دیده شده بود و بخشی از تصویر فراژرف هابل به حساب می‌آید.

وی گفت: جیمز وب این خوشه را مجدداً رصد کرده و اختلافی که در کیفیت این تصاویر مشاهده می‌کنید بسیار بسیار شگفت‌آور است. برای دریافت تصویر فراژرف هابل، حدود دو هفته نوردهی انجام شده بود در صورتی که در تلسکوپ فضایی جیمز وب با زمان نوردهی بسیار کوتاه‌تر حدود ۱۲.۵ ساعت این تصویر به دست آمده و کیفیت تصویر نیز به مراتب بالاتر است.

این کارشناس نجوم گفت: تصاویر جدید جیمز وب این امکان را برای ما فراهم می‌کند که از محدوده‌های مختلفی از عالم تصاویر ژرف به این صورت داشته باشیم. کهکشان‌های نخستین عالم یعنی در زمان شکل‌گیری‌شان حدود ۱۰۰ یا ۲۰۰ و یا ۳۰۰ میلیون سال از مهبانگ (بیگ‌بنگ) را می‌توانیم تصویربرداری کنیم و اطلاعاتی که از این طریق به دست می‌آید به ما کمک می‌کند فرایند شکل‌گیری کهکشان‌ها و نهایتاً تحول کلی عالم را در طول این چندین میلیارد سال بهتر بشناسیم. مطالعاتی که از این راه انجام می‌شود حاوی اطلاعات کامل‌تری درباره اینکه عالم چگونه و در چه شرایطی به وجود آمده است خواهد بود.

اربابی گفت: تلسکوپ فضایی جیمز وب، چشم ما را به بخش‌هایی از کیهان و مدل استاندارد کیهان‌شناسی که تا به امروز قابل دسترس نبوده باز کرده است و می‌توانیم تحقیقات خیلی گسترده‌ای در این زمینه در طول چند سال آینده داشته باشیم؛ البته که تلسکوپ فضایی هابل هم همانطور ابزار بسیار تاثیرگذاری در تاریخ علم بشر بوده است، اما احتمال دارد که جیمز وب بتواند از آن هم فراتر رود و کمک‌های گسترده‌تری به فهم ما از کل عالم، ساختار عالم و تحول آن به ما ارائه کند.

این کیهان‌شناس درباره کاربرد‌های انتشار چنین تصاویری از جیمز وب گفت: انتشار این تصویر به لحاظ زیبایی جنبه ترویج علم دارد و دوستان و علاقه‌مندانی زیادی را در سرتاسر جهان شگفت‌زده خود می‌کند. دوست‌داران علم نجوم در همه‌ی دنیا از دیدن این تصاویر لذت می‌برند و خوشحال می‌شوند. اما همانطور که دید یک پزشک متخصص به تصویربرداری پزشکی متفاوت است و اطلاعات تخصصی از آن تصویر دریافت خواهد کرد تصاویر نجوم نیز به این صورت است. منجمانی که به صورت تخصصی به پردازش این تصاویر می‌پردازند، می‌توانند از داده‌های ثبت‌شده، اطلاعات کامل‌تری را دریافت کنند.

وی ادامه داد: شما می‌توانید این نقشه‌برداری را با استفاده از نظریه نسبیت عام انیشتین که نظریه‌ای برای توصیف گرانش از طریق خمیدگی فضا است، تحلیل کنید. خمیدگی فضا ـ زمان را که در تصویر مشاهده می‌شود یا کمان‌هایی که در تصویر از کهکشان‌های زمینه مشاهده می‌کنید را می‌توان به نقش جرم خوشه کهکشان‌های سرراهی تبدیل کرد. تصاویر اپتیکی نور مرئی ستاره‌ها و ماده درخشان کهکشان‌ها را نشان می‌دهد و پرتوی ایکس نیز گاز‌هایی که در میدان گرانشی خوشه کهکشان‌ها به دمایی رسیده که تابش گرمایی آن در طیف پرتوی ایکس است، نشان می‌دهد. در مقابل در نقشه جرم این خوشه کهکشان‌ها جرم کل آن به دست آمده است. با مقایسه با تصویر مرئی و پرتوی ایکس می‌توانید متوجه شوید که چه مقدار از جرم این کهکشان‌ها یا خوشه کهکشان‌ها در تصاویر اپتیکی و پرتوی ایکس ناپدید مانده است و اطلاعات خوبی درباره ماده تاریک به دست آورید که یکی از معما‌های بزرگ و عمیق کیهان‌شناسی و فیزیک است.

اربابی گفت: پژوهشگران سرتاسر دنیا که به استفاده از تصاویر و داده‌های تلسکوپی مثل تلسکوپ هابل یا تلسکوپ جیمز وب هستند در فرایند نسبتاً مفصل و نفس‌گیری درخواست خود در چارچوب یک پروپوزال علمی ثبت می‌کنند و این پروپوزال‌ها به کمیته‌های تخصصی ارجاع می‌شود و این کمیته‌ها براساس کیفیت این درخواست‌ها را بررسی و سنجش می‌کنند. در نهایت اولویت به طرح‌های رصدی داده می‌شود که بالاترین کیفیت و بیشترین دستاورد‌های علمی را دارند و سپس براساس عملی بودن این طرح‌های نوبت‌دهی و زمان‌بندی می‌شوند. این تلسکوپ براساس موقعیت در نقطه لانگرانژی L۲ و در فاصله ۱.۵ میلیون کیلومتری از زمین قرار دارد و در تمام فصول سال همه آسمان در اختیارش نیست چراکه اگر بخش‌هایی از آسمان به سمت خورشید باشد قادر به رصد کردن آن نیست.

وی ادامه داد: نحوه قرارگیری تلسکوپ باید به نحوی باشد که پشت به خورشید باشد و خورشید در محدوده دید آن قرار نگیرد وگرنه ابزار‌های رصدی تلسکوپ جیمز وب آسیب می‌بیند. برای جلوگیری از گرمای خورشید این تلسکوپ ۵ لایه سپر خورشیدی دارد و از نفوذ گرما از پشت سپر تلسکوپ به قسمت‌های اپتیک و الکترونیک بسیار حساس جلوگیری می‌شود. دمای بخش‌های فعال تلسکوپ باید نزدیک به صفر مطلق باشد تا جیمز وب در محدوده فروسرخ با کمترین نویز دریافت و پردازش کند.

اربابی گفت: بعد از مشاهدات مختلف گروه‌های رصدی، معمولاً فرصت کافی به طور مثال ۶ ماه یا یک ساله به گروه رصدی درخواست‌کننده داده می‌شود تا اطلاعات، داده‌ها و تصاویر مورد نظر را استخراج کند و سپس به طور معمول اطلاعات خروجی نشر عمومی داده خواهد شد.

این کارشناس نجوم گفت: تلسکوپ فضایی جیمز وب ۴ حوزه کاری متفاوت دارد. اول تشکیل ستارگان اول به صورت گروهی و جمعی است و توده‌های ستارگان در حال تشکیل در ابتدای عالم را بررسی می‌شود. حوزه دوم تشکیل و تحول کهکشان‌ها است که نمونه آن را در نخستین تصویر تمام رنگی جیمز وب مشاهد می‌کنید. حوزه سوم تشکیل ستاره‌ها و سیارات است که در سحابی‌هایی این اتفاق می‌افتد که به طور معمول در دسترس تلسکوپ‌های مرئی قرار نمی‌گیرد و آن‌ها به خاطر گاز و غباری که وجود دارد از دید ما پنهان می‌ماند. فقط با استفاده از تلسکوپ قوی فروسرخ مانند جیمز وب است می‌توانید داخل آن محدوده را مورد مطالعه قرار دهیم.

اربابی ادامه داد: حوزه چهارم مطالعه روی سیارات فراخورشیدی است که این سیاراتی است که به دور ستاره‌هایی غیر از خورشید می‌چرخند و علت اینکه به آن‌ها سیارات فراخورشیدی می‌گوییم. تلسکوپ فضایی جیمز وب ابزاری دارد که می‌تواند آن ستاره مرکزی را به صورت مصنوعی بپوشاند و اطلاعاتی از جو آن سیاره دریافت کند و در نهایت اطلاعاتی مثل سکونت‌پذیری و شرایط جوی حاکم بر آن سیارات فراخورشیدی به ما بدهد.

وی گفت: این ۴ حوزه کاری برای تلسکوپ فضایی جیمز وب تعریف شده است، اما به احتمال زیاد فعالیت‌های دیگری با توجه به قابلیت‌های گسترده‌ای که دارد، اضافه خواهد شد و در طول چندین سال فعالیت تلسکوپ فضایی، منتظر کشف‌های بسیار مهمی باید باشیم و از امروز نیز همه آن‌ها قابل پیش‌بینی نیست بنابراین پیشنهاد می‌کنم منتظر شگفتی‌های پیش‌بینی نشده و خارج از تصور امروزی‌مان باشیم.