اهداف تلسکوپ جیمز وب

اولین اهداف تلسکوپ فضایی جیمز وب مشخص شدند

به زودی تصاویر ثبت شده با پیشرفته‌ترین تلسکوپ فضایی بشر منتشر خواهند شد. پیش از آن ناسا اولین اهداف تلسکوپ جیمز وب را اعلام کرده است.

علاقه‌مندان به فضا مشتاقانه منتظر انتشار اولین تصاویر ثبت شده توسط تلسکوپ فضایی جیمز وب در هفته آینده هستند. ناسا که نمی‌خواهد شور و هیجان این افراد فروکش کند، لیست اولین اهداف تلسکوپ جیمز وب را منتشر کرده است.

از آنجایی که پیشتر دانشمندان گفته بودند از این تلسکوپ برای تصویربرداری از چه مواردی استفاده خواهند کرد، حدس زدن برخی از این اهداف کار سختی نیست؛ اما برخی دیگر صرفا برای نشان دادن قدرت تلسکوپ و زیبایی بصری انتخاب شده‌اند. در ادامه توضیحاتی در رابطه با این اهداف می‌‌دهیم.

نگاهی به اولین اهداف تلسکوپ فضایی جیمز وب

تلسکوپ فضایی James Webb

WASP-96 b

یکی از جذاب‌ترین قابلیت‌های جیمز وب توانایی آن در تحلیل ترکیب اتمسفر سیاره‌های فراخورشیدی است. وقتی یک سیاره بین ستاره اصلی خود و زمین می‌گذرد، بخشی از نور ستاره از اتمسفر آن گذر خواهد کرد. در نتیجه مواد موجود در اتمسفر طول موج‌های مشخصی از نور ستاره را جذب می‌کنند.

از آنجایی که تنها بخش کمی از نور ستاره از اتمسفر گذر می‌کند، ما با یک سیگنال کوچک طرف خواهیم شد. به همین خاطر دانشمندان باید ماه‌ها به ارزیابی آن بپردازند تا بتوانند یک سیگنال مناسب را دریافت کنند. WASP-96 b یک غول گازی است که برای دریافت سیگنال مناسب از آن به زمان کمتری نیاز داریم.

اهداف تلسکوپ جیمز وب

اگرچه جرم این سیاره نصف جرم سیاره مشتری است، اما چون عمدتا از گاز تشکیل شده از نظر ابعاد از مشتری بزرگتر است. همچنین هر بار چرخش این سیاره به دور ستاره‌اش ۳.۴ روز طول می‌کشد که یعنی می‌توانیم دو بار در هفته از اتمسفر آن تصویربرداری کنیم.

ناسا قصد داشته با قرار دادن این سیاره در لیست اولین اهداف تلسکوپ جیمز وب طیف فروسرخ نوری که از اتمسفر آن می‌گذرد را نشان دهد و به واسطه آن مولکول‌های موجود در اتمسفر سیاره را مشخص کند.

سحابی شاه‌تخته

سحابی شاه‌تخته ابر بزرگی از گاز است که توسط ستاره‌های بزرگی که در آن در حال شکل‌گیری هستند، روشن شده است. همچنین درخشان‌ترین ستاره شناخته شده کهکشان راه شیری در این سحابی قرار دارد. جالب‌تر اینکه در این سحابی سامانه ستاره‌ای اتا کارینا نیز قرار گرفته است که احتمال دارد در آینده به صورت یک ابرنواختر منفجر شود.

این ستاره ۱۷۵ سال پیش آنقدر به نابود کردن خود در قالب یک انفجار بزرگ نزدیک شد که یک سحابی دیگر را درون سحابی شاه تخته شکل داد. تصویر سحابی شاه‌تخته فوق‌العاده خواهد بود و قطعا ناسا نیز به خاطر جذابیت بصری آن را در لیست اولین اهداف تلسکوپ جیمز وب قرار داده است.

سحابی شاه‌تخته

البته نباید جذابیت‌های علمی آن را هم نادیده گرفت. تلسکوپ جیمز وب باید توانایی ثبت جزئیات بیشتری از ساختارهای درونی این سحابی را داشته باشد و شاید حتی بتواند با توجه به تغییرات ایجاد شده در طیف (به واسطه جابه‌جایی رنگ قرمز و آبی) جریان گاز را هم مشخص کند. در نهایت وب شاید بتواند متوجه حضور مولکول‌های جالبی در بخش‌های سردتر سجابی شود.

هرچند که احتمالا جذابیت‌های بصری این تصویر آنقدر بالا خواهند بود که مدتی طول می‌کشد تا افراد به جنبه‌های علمی آن توجه کنند.

SMACS 0723

دانشمندان در هنگام طراحی تلسکوپ جیمز وب طول موج‌های مشخصی را انتخاب کردند و برای این کار نیز دلایل خاصی داشتند. وقتی نور اولین ستاره‌های هستی مسیر زیادی را می‌پیمایند، دچار سرخ‌گرایی می‌شوند که یعنی نسبت به نور اولیه طول موجی بلندتر و بسامدی کمتر خواهند داشت. به بیانی دیگر وب طوری ساخته شده که بتواند نور اولین ستاره‌ها را دریافت کند.

تلسکوپ فضایی James Webb

وقتی منتظر بودیم که تلسکوپ در مدار قرار گیرد، اخترشناسان توانستند در اقدامی قابل توجه از پدیده همگرایی گرانشی بهره ببرند. عدسی‌های گرانشی اجرام بسیار بزرگی هستند که می‌توانند فضازمان را خم کرده و با ایفای نقش یک لنز نور منتشر شده از مناطق دور دست را فوق‌العاده تقویت کنند.

SMACS 0723 که در زمره اولین اهداف تلسکوپ جیمز وب قرار گرفته، منطقه‌ای در فضا است که در آن خوشه‌های کهکشانی غول‌پیکری دیده می‌شوند. این خوشه‌ها در کنار هم همانند یک لنز قدرتمند عمل می‌کنند و به ما اجازه می‌دهند اجرام آسمانی سال‌های اولیه شکل‌گیری هستی را مشاهده کنیم. منظور از سال‌های اولیه چیست و این اجرام تا چه اندازه کوچک هستند؟ برای پاسخ به این سوال باید تا پنجشنبه صبر کنیم.

پنج‌قلوی استفان

احتمالا هدف ناسا از قرار دادن پنج‌قلوی استفان در لیست اولین اهداف تلسکوپ جیمز وب، به رخ کشیدن قدرت این تلسکوپ و انتشار تصاویری با مدل قبل و بعد است. پنج‌قلوی استفان نام خوشه فشرده‌ای از کهکشان‌ها است که برای اولین بار در دهه ۱۸۰۰ میلادی شناسایی شدند.

اهداف تلسکوپ جیمز وب

از آن زمان تاکنون اخترشناسان به صورت گسترده به بررسی این ۵ کهکشان پرداخته‌اند و دیگر تلسکوپ‌های فضایی نیز موفق شدند متوجه موج ضربه‌ای باریکی در گاز بین کهکشان‌ها شوند. این موج با سرعت چند میلیون کیلومتر بر ساعت در حال حرکت است.

اگرچه یک تصویر پانوراما از این کهکشان‌ها فوق‌العاده جذاب خواهد بود، اما گمان می‌کنیم که ناسا تصویر بزرگ شده‌ای از کمپلکس‌های ابرخوشه‌ای استفان را منتشر کرده و آنها را با تصاویر ثبت شده با دیگر تلسکوپ‌ها مقایسه کند.

سحابی حلقه جنوبی

حلقه جنوبی یک سحابی سیاره‌نما است که بر خلاف اسمش هیچ ارتباطی با سیاره‌ها ندارد. در واقع سحابی‌های سیاره‌نما زمانی شکل می‌گیرند که برخی از لایه‌های بیرونی یک ستاره بزرگ و پیر منفجر می‌شوند و حلقه‌های از گاز پیش‌رونده را شکل می‌دهند. این سحابی‌ها نسبتا متداول و البته مهم هستند؛ زیرا در لایه‌های بیرونی آنها اغلب عناصر سنگینی وجود دارد که به شکل‌گیری سامانه‌های فراخورشیدی کمک می‌کنند.

قرار گرفتن این سحابی در لیست اولین اهداف تلسکوپ جیمز وب به درک هرچه بهتر آنها کمک کند. ما دقیقا نمی‌دانیم که چه فرآینده‌های به پرتاب گاز و دیگر مواد به بیرون منجر می‌شود و نسبت به رفتار گاز پرتاب شده نیز بی‌اطلاع هستیم. از طرفی مواد پرتاب شده می‌تواند جلوی دید ستاره‌ها را بگیرند (این اتفاق در مورد اتا کارینا نیز رخ داده است).

سحابی حلقه جنوبی

البته همانطور که می‌بینید حلقه جنوبی یک سحابی زیبا است که بارها تصاویر آن توسط دیگر تلسکوپ‌ها ثبت شده است. همین نیز به ناسا این فرصت را می‌دهد تا بار دیگر قدرت تلسکوپ جیمز وب را در مقایسه با دیگر تلسکوپ‌ها نشان دهد.

اگرچه اولین اهداف تلسکوپ جیمز وب مشخص شده‌اند، اما هنوز مشخص نیست باید انتظار چه تصاویری را داشته باشیم. ممکن است برخی از این تصاویر به خاطر بحث زیبایی شناسی از میدان باز بهره ببرند. هرچند که قدرت اصلی جیمز وب در ثبت بی‌سابقه جزئیات نهفته است و همین نیز نیاز‌مند بزرگ‌نمایی بسیار زیاد است.

امیدواریم که اپراتورهای این تلسکوپ فضایی وقت کافی برای کار روی هر دو مدل تصاویر را داشته باشند. در هر حال ثبت تصاویر اهداف اعلام شده اولین گام در مسیر پر افتخار تلسکوپ فضایی جیمز وب به حساب می‌آید.