سفر در فضا و زمان؛ میراث ماندگار هابل

خبرگزاری علم و فناوری آنا، نوید فرخی؛ تلسکوپ فضایی هابل در ۲۴ آوریل ۱۹۹۰ با شاتل فضایی دیسکاوری از پایگاه کیپ کاناروال به فضا پرتاب شد. این تلسکوپ فضایی  درک ما را از کیهان متحول کرد و چشم‌انداز‌های بی‌سابقه‌ای از جهان به بشریت ارائه داد.

هابل یک رصدخانه فضایی است. این تلسکوپ به چندین ابزار علمی مجهز است که به آن امکان می‌دهد کیهان را در طول موج‌های مختلف نور از جمله اشعه ماوراء بنفش، مرئی و طیف نزدیک به مادون قرمز مشاهده کند. این ابزار‌ها شامل دوربین، طیف‌نگار و آشکارساز‌های مختلف است که تصاویر و داده‌هایی با وضوح بالا ثبت می‌کند. هابل تقریباً به اندازه یک اتوبوس است به طول ۱۳.۲ متر و قطر ۴.۲ متر است. وزن آن ۱۱۱۱۰ کیلوگرم است. آینه ۲.۴ متری آن باعث می‌شود نور اجرام آسمانی را جذب کند. این آینه از بریلیم ساخته شده و با لایه نازکی از آلومینیوم بازتابنده و پوشش‌های محافظ پوشانده شده است. یکی از مزایای کلیدی هابل وضوح استثنایی آن است که به آن امکان می‌دهد تصاویر واضحی از کهکشان‌ها، ستارگان و سایر اجرام دوردست بگیرد. هابل در ارتفاعی در حدود ۵۵۰ کیلومتر به دور زمین می‌چرخد ​​و با سرعت تقریبی ۲۸۰۰۰ کیلومتر در ساعت حرکت می‌کند. این تلسکوپ هر ۹۵ دقیقه یک بار به دور زمین تکرار می‌گردد. هابل از دو پنل خورشیدی تغذیه می‌کند که نور خورشید را به الکتریسیته تبدیل کرده و به لطف آن ابزار‌ها و سیستم‌های آن را کار می‌کنند. هابل به کمک تجهیزات مزبور اکتشافات پیشگامانه متعددی داشته است.

تعیین سن کیهان

یکی از مهم‌ترین دستاوردهای تلسکوپ فضایی هابل نقش آن در تعیین سن کیهان است. هابل با مشاهده کهکشان‌های دوردست به دانشمندان کمک کرد تا سرعت انبساط جهان را محاسبه کند. این کشف پیشگامانه شواهد مهمی برای نظریه بیگ بنگ ارائه کرد و درک ما از منشاء و تکامل جهان را تغییر داد. مشاهدات هابل به دانشمندان این امکان را داد که تخمین قابل اعتمادی از سن کیهان بر اساس داده‌های رصدی به دست آورند.  هابل با ردیابی حرکت کهکشان‌ها و اندازه‌گیری فواصل آن‌ها، به ایجاد جدول زمانی دقیق از تکامل کیهانی کمک کرده است. این گاه‌شمار انبساط جهان نه تنها نظریه‌های کلیدی در کیهان‌شناسی را تأیید کرده بلکه دیدگاه‌های ما را در مورد گذشته و آینده کیهان شکل داده است.

نقش محوری تلسکوپ هابل در تعیین سن کیهان پیامدهای گسترده‌ای برای کیهان شناسی و اخترفیزیک داشته است. مشاهدات هابل با تأیید جهان در حال انبساط و ارائه تخمینی دقیق از سن آن، نه تنها درک ما از تاریخ کیهانی را ارتقاء بخشید، بلکه به اکتشافات مداومی دامن زد و مرزهای جدیدی را در تحقیقات کیهانی الهام بخشید.

هابل همچنین نقشی اساسی در درک ما از ماده تاریک و انرژی تاریک، دو جزء مرموز که بیشتر محتوای انرژی جرمی کیهان را تشکیل می‌دهند، ایفا کرده است. هابل با مطالعه اثرات عدسی گرانشی ماده تاریک بر نور کهکشان‌های دوردست، دانش ارزشمندی را در مورد توزیع و خواص ماده تاریک در جهان ارائه کرده است. علاوه بر این، مشاهدات هابل از ابرنواخترهای دوردست به دانشمندان کمک کرده تا انبساط پرشتاب جهان را که به انرژی تاریک نسبت داده می‌شود، کشف کنند.

علوم سیارات

تلسکوپ فضایی هابل علاوه بر کمک موارد فوق، اکتشافات قابل توجهی در علوم سیاره‌ای انجام داده است. هابل با مطالعه اتمسفر سیارات فراخورشیدی و مشاهده تغییرات در الگوهای آب و هوای سیارات، بینش‌های ارزشمندی را در مورد تنوع و پیچیدگی جو سیارات ارائه کرده است. این تلسکوپ از طریق مشاهدات دقیق جو سیارات فراخورشیدی و الگوهای پویای آب و هوای سیارات ، درک ما را از پیچیدگی‌ها و تغییرات موجود در جو سیاره‌ها عمیق‌تر کرده است.

مشاهدات هابل در مورد منظومه شمسی نیز قابل تأمل بوده است. هابل با کنکاش در پیچیدگی‌های جو سیاره‌ای و روشنگری در مورد ویژگی‌های زمین‌شناسی قمرهای مشتری، دیدگاه ما را در مورد تنوع و قابلیت سکونت‌پذیری اجرام آسمانی گسترش داده است. مشاهدات هابل از قمرهای مشتری جزئیات جدیدی را در مورد ویژگی‌ها و پتانسیل آنها برای شکل‌گیری حیات آشکار کرده است. این مشاهدات دقیق نه تنها دانش ما را در مورد علوم سیاره‌ای غنی کرده است، بلکه به کنجکاوی بشر دامن زده و الهام بخش تحقیقات بیشتر در مورد اسرار جهان‌های دور بوده است.

هابل و ستارگان

علاوه بر این، تلسکوپ فضایی هابل درک ما از شکل‌گیری و تکامل ستاره‌ها را متحول کرده است. هابل با گرفتن تصاویری با وضوح بالا از مناطق ستاره‌زای کهکشان ما و فراتر از آن، دانشمندان را قادر به مطالعه فرآیندهایی کرده است که طی آن ستارگان تشکیل می‌شوند. مشاهدات هابل از تشکیل ستارگان بینش‌های ارزشمندی را در مورد مکانیسم‌ها و شرایط لازم برای تشکیل ستاره فراهم کرده است.  تصاویر دقیق هابل از کهکشان‌های دور به اخترشناسان اجازه داده است تا رابطه بین تشکیل ستاره و تکامل کهکشانی را بررسی کنند. محققان با تجزیه و تحلیل توزیع ستارگان و گاز و غبار کهکشان‌ها، می‌توانند تأثیر متقابل پیچیده عواملی را که بر شکل‌گیری و تکامل کهکشان‌ها در بازه‌های زمانی کیهانی تأثیر می‌گذارند، کشف کنند. این داده‌های انبوه به طور قابل توجهی درک ما را از چگونگی شکل‌گیری و تکامل ستارگان در بافت محیط کهکشانی خود افزایش داده است و فرآیندهای پیچیده‌ای را که منجر به تکامل کیهان می‌شود، روشن می‌کند.

به طور خلاصه، مشاهدات پیشگامانه تلسکوپ فضایی هابل نه تنها دانش ما را در مورد شکل‌گیری و تکامل ستارگان عمیق‌تر کرده است، بلکه بینش‌های مهمی را در مورد مکانیسم‌های گسترده‌تر حاکم بر ساختار و تکامل گیتی ایجاد کرده است. هابل با ثبت تصاویری با وضوح بالا از مناطق و کهکشان‌های ستاره‌ساز، درک ما را از فرآیندهای کیهانی شکل دهنده جهان را تغییر داده است و نگاهی اجمالی به تعامل پیچیده ستارگان، کهکشان‌ها و کیهان وسیع فراتر از آن ارائه می‌دهد.

هابل کمک قابل توجهی به درک ما از سیاهچاله‌ها و نقش آنها در شکل‌دهی کهکشان‌ها کرده است. این تلسکوپ با مطالعه اثرات گرانشی سیاهچاله‌های کلان‌جرم در مراکز کهکشان‌ها، رابطه بین سیاهچاله‌ها و کهکشان‌های میزبان را آشکار ساخته است. همچنین مشاهدات هابل از فعل و انفعالات کهکشانی نقش سیاهچاله‌ها را در ایجاد ستاره روشن کرده است.

تصاویر نجومی

تلسکوپ فضایی هابل برخی از خیره‌کننده‌ترین و نمادین‌ترین تصاویر نجومی را ثبت کرده که باعث حیرت و شگفتی مردم سراسر جهان شده است. تصاویر هابل از سحابی‌های رنگارنگ و کهکشان‌های در حال چرخش گرفته تا خوشه‌های ستاره‌ای دوردست، نه تنها مورد توجه اخترشناسان و منجمان بوده، بلکه میلیون‌ها نفر را به ستاره‌شناسی و فضا علاقه‌مند ساخته است.

تصاویر زنده و جذاب تولیدشده توسط هابل به عنوان راهکار تأثیرگذاری برای ترویج علم عمل کرده و شگفتی‌های جهان را برای مخاطبان در اقصی نقاط جهان به ارمغان می‌آورد. این عکس‌های بصری خیره‌کننده از پدیده‌های کیهانی، مانند ستون‌های آفرینش در سحابی عقاب یا بازوهای مارپیچی کهکشان گرداب، کنجکاوی بسیاری از مردم را در مورد اسرار فضا برانگیخته است. تصاویر زیبای هابل، نقشی کلیدی در القای حس شگفتی از وسعت و پیچیدگی کیهان ایفا کرده است.

تصاویر نمادین هابل نه تنها تخیل عمومی را به خود جلب کرده، بلکه درک ما از ساختار و تکامل جهان را نیز عمیق‌تر کرده است. این تصاویر بصری خیره‌کننده به عنوان پلی بین تحقیقات علمی و مشارکت عمومی عمل می‌کنند، زیبایی و پیچیدگی کیهان را برجسته می‌سازد و در عین حال به دانش جمعی ما از عملکرد درونی کیهان کمک می‌کند.

در خاتمه تلسکوپ فضایی هابل در اخترشناسی و اخترفیزیک پیشگام بوده است. این تلسکوپ سهم قابل توجهی در درک ما از کیهان و تغییر دید ما از جهان داشته است. اکتشافات پیشگامانه هابل در کیهان‌شناسی، علوم سیاره‌ای، تشکیل ستارگان، سیاه‌چاله‌ها و تکامل کهکشان‌ها انقلابی را در درک ما از کیهان ایجاد کرده است و الهام‌بخش چندین نسل از دانشمندان و علاقه‌مندان به فضا بوده است. با وجود پرتاب جیمز وب، هابل همچنان به فعالیت خود ادامه می‌دهد و راه را برای اکتشافات آینده در فضا هموار می‌کند.