تلسکوپ فضایی جیمز وب اصلا جای هابل را نمی‌گیرد اما چرا؟

هابل چندین بار علم نجوم را متحول کرده است. اما باید چه انتظاراتی از تلسکوپ فضایی جیمز وب داشته باشیم؟ آیا جیمز وب جایگزین هابل است؟

تلسکوپ فضایی جیمز وب جایگزینی برای تلسکوپ هابل نیست. این تلسکوپ داده‌های جدید و متنوعی را در طی سال‌های آینده در اختیار ستاره شناسان خواهد گذاشت. امید است که جیمز وب بتواند اولین ستاره‌ها و کهکشان‌ها را ببیند؛ یعنی اجرام آسمانی که فقط چند میلیون سال پس از بیگ بنگ شکل گرفتند.

تلسکوپ فضایی جیمز وب، جایگزین هابل نیست

طولانی‌ترین سفر در جهان زمانی اتفاق افتاد که موشک قدرتمند آریان ۵ از سکوی پرتاب فرانسه پرتاب شد و گران‌ترین تلسکوپ ساخته شده توسط بشر را با خود حمل کرد. این تلسکوپ، جیمز وب نام داشت و در مکانی در یک میلیون مایل دورتر از زمین به کاوش در عمیق‌ترین زوایای کیهان پرداخت.

تلسکوپ فضایی جیمز وب اغلب به عنوان جایگزینی برای هابل توصیف می‌شود؛ اما این توصیف درست نیست. این مقایسه، عملکرد هر دو تلسکوپ را اشتباه بیان می‌کند. هابل بر نور مرئی متمرکز است؛ در حالی که تلسکوپ فضایی جیمز وب به نور مادون قرمز حساس است.

وقتی صحبت از نور مرئی شود، هابل همچنان در این عرصه قدرتمندترین است؛ اما ابزار تصویربرداری از نور مادون قرمز در تلسکوپ فضایی جیمز وب، قدرت رصد ستاره شناسان را گسترش می‌دهد.

جیمز وب به دانشمندان کمک می کند تا به نقطه‌ای بسیار دورتر در زمان نگاه کنند؛ یعنی اندکی پس از شروع سوختن اولین ستاره‌ها و کهکشان‌ها. همچنین این ابزار به ستاره شناسان، توانایی تصویربرداری مستقیم از سیارات فراخورشیدی را می‌دهد؛ یعنی سیاراتی که به دور ستارگانی غیر از ستاره‌ی سیاره ما می‌چرخند.

تلسکوپ فضایی جیمز وب و افشای اسرار مادون قرمز

تلسکوپ فضایی جیمز وب در تاریخ ۱۲ جولای، اولین تصاویر خود را با سر و صدای زیادی منتشر کرد. این تصاویر بیشتر به علت زیبایی قابل توجه بودند نه ارزش علمی. این تصاویر شامل کهکشان‌های دوردست، از جمله پنج قلوی استفان بودند. این تصاویر، ستارگانی را در حال تولد و در حال مرگ نشان دادند. حتی یک تصویر، آب را در جو یک سیاره دور نشان می‌دهد.

این تصاویر بسیار زیبا بودند؛ اما اکنون زمان آن فرا رسیده است که دانشمندان به اکتشافات علمی جدی‌تر و انتشار یافته‌های خود بپردازند.

تاریخ کیهان با بیگ بنگ آغاز می‌شود که پس از آن دوره‌ای از زمان، جهان داغ و درخشان بود. این دوره گرم اولیه، زمانی بود که هیدروژن و هلیوم (عناصر تشکیل دهنده کیهان اولیه) شکل گرفتند.

با انبساط و سرد شدن جهان، درخشش اولیه محو شد. حدود ۳۸۰ هزار سال پس از بیگ بنگ، جهان کاملاً تاریک شد. در واقع به حدی تاریک شد که ستاره شناسان این دوره را عصر تاریک کیهانی می‌نامند. در همان زمان، هیدروژن و هلیوم متراکم شدند.

پس از گذشت ۱۰۰ تا ۲۰۰ میلیون سال، ابرهای هیدروژن و هلیوم چنان متراکم و داغ شدند که شروع به همجوشی هسته‌ای کردند؛ در نتیجه اولین ستاره‌ها متولد شدند. این ستاره‌ها هیولاهای غول پیکر بودند. آن‌ها صد برابر از خورشید بزرگ‌تر بودند و به رنگ سفید می‌درخشیدند؛ اما عمر کوتاهی داشتند.

ممکن است فکر کنید که دیدن آن‌ها آسان است؛ زیرا این ستاره‌ها چراغ‌های روشن و غیرقابل انکار از آغاز زمان هستند. با این حال کیهان ما را فریب می‌دهد.

تلسکوپ فضایی جیمز وب، کودکی کیهان را نشان می‌دهد

کیهان از زمانی که با بیگ بنگ آغاز شد تا کنون در حال انبساط بوده است و همانطور که منبسط می‌شود، نوری را که از آن عبور می‌کند نیز گسترش می‌دهد. اولین ستاره‌های درخشان جهان به رنگ آبی و سفید، نور را در طول موج‌های بسیار کوتاه ساطع کردند.

با این حال انبساط کیهان باعث شد که این نور آبی با طول موج کوتاه به نور سبز با طول موج بلندتر، سپس زرد و نارنجی و در نهایت به قرمز کشیده شود. نور ستاره‌های اولیه با امتداد بیشتر به فروسرخ رسید. این بخش از طیف برای چشم انسان و حتی برای تلسکوپ هابل نیز نامرئی است.

اما تلسکوپ فضایی جیمز وب دقیقاً برای دریافت و ارائه این نور طراحی شده است. بنابراین جیمز وب قادر خواهد بود که اجرام آسمانی را که فقط چند صد میلیون سال پس از بیگ بنگ وجود داشتند، ببیند. داده‌های جیمز وب به طور قابل توجهی جدید و تازه هستند.

محققان قبلاً گزارش دادند که دو کهکشان فوق‌العاده دور و بسیار قدیمی را مشاهده کرده‌اند. این کهکشان‌ها حدود ۳۰۰ تا ۴۰۰ میلیون سال پس از پیدایش کهکشان وجود داشتند و در آن زمان فقط ۲ تا ۳ درصد از عمر کنونی خود را داشتند.

اگر کیهان را به عنوان یک فرد ۴۰ ساله در نظر بگیریم، تصاویر این کهکشان‌ها، جهان را به عنوان یک فرد یک ساله به ما نشان می‌دهند. به معنای واقعی کلمه، این تصاویر مربوط به دوران نوزادی کیهان هستند.

این فقط شروع داستان تلسکوپ فضایی جیمز وب است. دو گروه دیگر از محققان ادعا می‌کنند که کهکشان‌های دورتر و قدیمی‌تری را پیدا کرده‌اند که احتمالاً در اوایل ۱۰۰ میلیون سال پس از بیگ بنگ شکل گرفته‌اند.

البته این گزارش‌ها بسیار مقدماتی هستند و نیاز به بررسی و تایید بیشتری دارند. اما چون هدف طراحی جیمز وب پیدا کردن اولین ستاره‌ها است ممکن است، در طی یک یا دو سال به تصاویر آن‌ها برسیم.

به هر حال مهم است که گنجینه دانشی را که هابل برای ما آشکار کرد نیز به خاطر بسپاریم. هابل در سال ۱۹۹۰ میلادی راه اندازی شد و سه دهه است که فعالیت می‌کند. در طی این مدت بیش از یک بار، علم نجوم را متحول کرده است.

در مقابل جیمز وب فقط به مدت چند ماه در دسترس بوده است و آینده‌ای طولانی در انتظار آن است. پیش‌بینی می‌شود که جیمز وب بین ۵ تا ۱۰ سال قبل از مصرف کامل مواد روی برد خود فعالیت کند. ستاره شناسان انتظار نتایج جدیدی را در طی چند سال آینده دارند.