گشتی در دنیای اسرارآمیز نجوم/ تلسکوپ فضایی جیمز وب جانشین هابل می‌شود؟

به گزارش خبرنگار گروه علم و فناوری خبرگزاری آنا، اغلب کارشناسان تلسکوپ جیمز وب را جایگزین و در برخی منابع جانشینِ تلسکوپ ‌هابل می‌نامند زیرا این تصور وجود دارد که تلسکوپ فضایی وب قرار است اموری که امروز برعهده ‌هابل است را انجام دهد.

هابل بیش از سه دهه تصاویری بی‌نظیر از جهان را به ما نمایش داد. اما همچنین نتایج ‌هابل نشان داد که ما باید به دنبال طول موج‌های بلندتر باشیم و ‌هابل تمام آنچه را در دامنه دیدش هست، ضبط نمی‌کند. به طور خاص، اجرام آسمانی که در فاصله دورتر قرار داند، بیشتر به سمت طیف قرمز منتقل می‌شوند(پدیده سرخ‌گَرایی که در آن نور گسیل‌شده از یک جرم به سمت طول موج قرمز در انتهای طیف می‌رود). به عبارت دیگر نور آنها از اشعه فرابنفش به سمت مادون قرمز رانده می‌شود. بنابراین برای مشاهده بسیاری از اجرام دوردست (برای مثال اولین کهکشان‌های شکل‌گرفته در جهان) به تلسکوپ مادون قرمز نیاز است.

بیشتر بخوانید:

تاریخ پرتاب تلسکوپ «جیمز وب» مشخص شد

تلسکوپ جیمز وب آماده پرتاب می‌شود/ جانشین هابل در مراحل پایانی آماده‌سازی

ازاین‌رو عده‌ای معتقدند نباید وب را جایگزین ‌هابل قلمداد کرد زیرا عملاً کارهای دیگری انجام می‌دهد. وب در درجه اول به جهان از جنبه مادون قرمز نگاه می‌کند در حالی که ‌هابل آن را عمدتاً در طول موج‌های فرابنفش و قابل رؤیت(به چشم انسان) بررسی می‌کند(اگرچه هابل نیز اندکی دارای قابلیت ضبط مادون قرمز هست).

وب همچنین دارای یک آینه بسیار بزرگتر از ‌هابل است که یعنی وب می‌تواند به مراتب گستره بیشتری از جهان را رصد کند. ‌فرق برجسته دیگر آنها این است که هابل در مدار بسیار نزدیکی به دور زمین قرار دارد، در حالی که وب ۱.۵ میلیون کیلومتر از زمین دور است.

تفاوت کلیدی در رصد طول موج‌های متفاوت

تلسکوپ جیمز وب در درجه اول از جنبه مادون قرمز جهان را مشاهده خواهد کرد و دارای چهار ابزار علمی برای ثبت تصاویر و رصد طیف مختلف اجرام نجومی خواهد بود. این ابزارها امکان دریافت طول موج را از ۰.۶ تا ۲۸ میکرومتر فراهم می‌کنند. این بدان معناست که ابزارهای وب عمدتاً در طیف الکترومغناطیسی مادون قرمز کار می‌کنند و قابلیت‌های مشخصی در محدوده قابل مشاهده (به ویژه در قسمت قرمز و تا زرد طیف مرئی) دارند.

ابزارهای موجود در هابل می‌توانند بخش کوچکی از طیف مادون قرمز را از ۰.۸ تا ۲.۵ میکرون مشاهده کنند اما قابلیت‌های اصلی آن در قسمت‌های فرابنفش و قابل مشاهده طیف از ۰.۱ تا ۰.۸ میکرون است.

اما شاید این سؤال پیش آید که چرا مشاهدات مادون قرمز برای نجوم مهم است. ستارگان و سیاره‌هایی که در حال شکل‌گیری هستند در پشت پیله‌های گرد و غبار که نور مرئی را جذب می‌کند پنهان شده‌اند (این امر در مورد مرکز کهکشان ما نیز صادق است). با این حال نور مادون قرمز ساطع‌شده از این مناطق می‌تواند به این نواحی غبارآلود نفوذ کرده و آنچه در داخل است را نیز آشکار کند.

مقایسه اندازه‌ تلسکوپ‌ها

وب دارای یک آینه با قطر تقریباً ۶/۵ متر است، بنابراین مساحت جمع‌آوری نور آن بسیار بیشتر از آینه‌های موجود در نسل فعلی تلسکوپ‌های فضایی است. آینه ‌هابل تنها ۲.۴ متر قطر دارد. این میزان قطرِ بیشتر موجب می‌شود تلسکوپ جیمز وب حدود ۶/۲۵ برابر بیشتر نور جهان را جذب می‌کند. وب دارای میدان دید وسیع‌تری نسبت به دوربین «نیکماس»(NICMOS) در ‌هابل است.

تفاوت فاحش در مدار دو تلسکوپ

زمین ۱۵۰ میلیون کیلومتر با خورشید فاصله دارد و ماه در فاصله تقریبی ۵۰۰ هزار کیلومتری به دور زمین می‌چرخد. تلسکوپ فضایی ‌هابل به دور زمین در ارتفاع ۵۷۰ کیلومتری می‌چرخد. وب در واقع از ما دور است و در فاصله ۱.۵ میلیون کیلومتری قرار دارد.

از آنجا که ‌هابل در مدار زمین قرار گرفت توسط شاتل فضایی به فضا پرتاب شد اما وب با موشک آریان ۵(Ariane ۵) پرتاب می‌شود و چون در مدار زمین نخواهد بود سرویس‌دهی به آن از طریق شاتل فضایی ممکن نیست.

سپر خورشیدی وب تابش خورشید، زمین و ماه را کنترل می‌کند. این مسئله به وب کمک می‌کند تا خنک بماند(مسئله‌ای که برای یک تلسکوپ مادون قرمز بسیار مهم است). نکته مهم دیگر این است که وب برخلاف ‌هابل به دور زمین نمی‌چرخد بلکه مانند زمین به دور خورشید می‌گردد.

وب تا کجا خواهد دید؟

به دلیل محدودیت سرعت نور، هرچه یک جرم آسمانی نسبت به ما دورتر باشد ما در حقیقت دوران گذشته‌تری را مشاهده می‌کنیم.

بیشتر بخوانید:

آینه تلسکوپ بزرگ فضایی جیمز وب رونمایی شد

ارتقاء تلسکوپ برای سفر به مبدا زمان

هابل می‌تواند کهکشان‌هایی که می‌توان آنها را معادل «کهکشان‌های نوپا» قلمداد کرد را ببیند اما تلسکوپ وب می‌تواند «کهکشان‌های نوزاد» را ببیند. یکی از دلایلی که وب قادر است مراحل اولیه تشکیل کهکشان‌ها را ببیند این است که یک تلسکوپ مادون قرمز محسوب می‌شود. جهان (و در نتیجه کهکشان‌های موجود در آن) در حال انبساط است.

وقتی در مورد دوردست‌ترین اجرام آسمانی صحبت می‌کنیم در واقع مسئله نسبیت عام اینشتین مطرح می‌شود. انبساط جهان به زبان ساده یعنی فاصله بین اجسام آسمانی در واقع بیشتر می‌شود که یعنی اجسام (کهکشان‌ها) در حال دورتر شدن از یکدیگرند. علاوه بر این، نورها نیز در فضا کشیده می‌شوند و بنابراین طول موج‌هایشان طولانی‌تر می‌شود. این مسئله در نهایت موجب می‌شود اجسام دوردست در طول موج‌هایی به ما برسند که برای چشم غیرمسلح یا قابل مشاهده نیستند و یا بسیار ضعیف هستند(زیرا به صورت مادون قرمز به ما می‌رسند). تلسکوپ‌های مادون قرمز، مانند وب، برای رصد این کهکشان‌ها ایده‌آل هستند.

انتهای پیام/۴۱۶۰/پ