آژانس فضایی اروپا چند روز پیش تلسکوپ اقلیدس را به فضا پرتاب کرد. تلسکوپ Euclid قرار است از مهمترین اسرار جهان هستی که تاکنون از چشم دانشمندان پنهان مانده بود، پرده بردارد.
مدتهاست که تلسکوپ فضایی جیمز وب اخبار فضایی را در تسخیر خود دارد و هر چندوقت یکبار با تصویری جدید اخترشناسان و البته تمامی علاقهمندان به دنیای بیرون از کره زمین را شگفتزده میکند. حالا آژانس فضایی اروپا با پرتاب یک تلسکوپ فضایی فوقالعاده قوی را میخواهد خبرساز شود. تلسکوپ فضایی اقلیدس میخواهد به دو مورد از بزرگترین اسرار جهان هستی یعنی ماده تاریک و انرژی تاریک بپردازد.
تلاش آژانس فضایی اروپا برای پردهبرداری از راز جهان هستی با تلسکوپ اقلیدس
تمام ستارگان، سیارهها و هرآنچه در فضا میبینیم، تنها ۵ درصد از کل جهان را تشکیل میدهند و ۹۵ درصد باقیمانده از ماده تاریک و انرژی تاریک تشکیل شده است. هرچند که متاسفانه امکان مشاهده مستقیم آنها وجود ندارد. با وجود این، دانشمندان توانستهاند با استفاده از تاثیر گرانشی آنها در بسیاری از کهکشانها از وجودشان اطمینان حاصل کنند.
هرچند که در این مسیر نیز محدودیتهای زیادی وجود داشته است. مواردی که انتظار میرود تلسکوپ فضایی اقلیدس با میدان دید فوقالعاده وسیع خود تا حدودی برطرف کند. در ادامه نگاهی به جزئیات این تلسکوپ و اسراری که باید از آنها پرده بردارد، خواهیم داشت.
مشخصات تلسکوپ فضایی اقلیدس
این تلسکوپ توانمند نام ریاضیدان مطرح یونان باستان را یدک میکشد. البته اقلیدس بهعنوان پدر علم هندسه نیز شناخته میشود. تلسکوپ فضایی اقلیدس ۴.۵ متر طول دارد و قطر آن نیز به ۳/۱ متر میرسد. این تلسکوپ با دو ابزار علمی همراه شده است. یک دوربین مادون قرمز نزدیک که فاصله و روشنایی کهکشانها را ارزیابی خواهد کرد و یک دوربین نور مرئی که وظیفه بررسی شکل آنها را دارد.
این دو ابزار علمی چندان خاص نیستند و در بسیاری از تلسکوپ ها دیده میشوند. چیزی که آنها را خاص میکند، میدان دید بسیار وسیع تلسکوپ است. آژانس فضایی اروپا ماموریتی شش ساله برای این تلسکوپ در نظر گرفته که قرار است تا پایان آن یک سوم کل آسمان شب و بیش از یک میلیارد کهکشان را مورد ارزیابی قرار دهد. همچنین تلسکوپ فضایی اقلیدس میبایست نگاهی به ۱۰ میلیارد سال پیش نیز داشته باشد. در این مورد میتوان گفت که جیمز وب دست بالا را دارد؛ زیرا توانسته تصویری از ۱۳ میلیارد سال پیش ثبت کند.
هنگامی که دادههای تلسکوپ اقلیدس جمعآوری شد، دانشمندان از آنها برای ایجاد دو نقشه از جهان استفاده خواهند کرد. نقشه اول جزئیات نحوه پراکندگی ماده تاریک در سرتاسر جهان را نشان میدهد و بهلطف همگرایی گرانشی تهیه خواهد شد. همگرایی گرانشی زمانی ایجاد میشود که یک جرم آسمانی فوقالعاده سنگین بافت فضا-زمان را خم کند و باعث خم شدن نور دریافتی از منابع دورتر شود. در این حالت اجرام دورتر گویی جلوی یک ذرهبین قرار میگیرند و قابل رویت خواهند بود.
نقشه دوم با کمک نوسان آکوستیک باریونیک (BOA) ترسیم خواهد شد. نوسان آکوستیک باریونیک نوسانات بزرگ در چگالی ماده هستند که وقتی جهان در مراحل اولیه خود قرار داشتند، ایجاد شدند. اخترشناسان BOA را همچون خطکشی فضایی میدانند که در جهان امروزی معادل ۴۹۰ میلیون سال نوری است. اندازهگیری BOA میتواند اطلاعات قابل توجهی در رابطه با انرژی تاریک به بشر دهد.
ماهیت ماده تاریک
ماده تاریک یک نوع از ماده است که ماهیتی اسرارآمیز و تقریبا ضدونقیض دارد. این ماده ۸۵ درصد از کل مواد موجود در جهان هستی را تشکیل میدهد؛ اما چون مستقیم با نور تعامل نميکند، کاملا پنهان است. پس از کجا میدانیم که چنین چیزی اصلا وجود خارجی دارد؟ ماده تاریک نامرئی است؛ اما تعاملات گرانشی آن با محیط اطراف باعث میشود که آشکار شود.
این حضور را میتوان در تاثیر گرانشی شدید روی کهکشانها یا هنگامی که ستارهها با سرعتی غیرقابل توجیه بهدور مرکز کهکشان میچرخند، مشاهده کرد. دانشمندان هنوز در رابطه با ترکیب ماده تاریک مطمئن نیستند. برخی نظریهها بر این باورند که ماده ترکیب از ذراتی فرضی با نام WIMP (ذرات سنگین با برهمکنش ضعیف) تشکیل شده است. هرکدام از این ذرات بین ۱۰ تا ۱۰۰ برابر پروتون وزن دارند و البته میتوانند پاسخ مناسبی برای پرسشهای دانشمندان باشند.
در جهت مقابل برخی گمان میکنند که ماده ترکیب از ذرهای بهنام اکسیون تشکیل شده است که جرم آن یک میلیاردم الکترون است. در حال حاضر دانشمندان نتوانستهاند راهی برای اثبات این موضوع پیدا کنند. مگر اینکه تلسکوپ فضایی اقلیدس بتواند اطلاعات قابل توجهی در این زمینه ارائه دهد.
ماهیت انرژی تاریک
بهجز صفت تاریک، ماده و انرژی تاریک وجه مشترک چندانی با هم ندارند. انرژی تاریک نامی است که دانشمندان برای یک پدیده اسراسرآمیز در نظر گرفتهاند. با توجه به میزان ماده موجود در جهان و قدرت گرانش، جهان نباید گسترش پیدا کند؛ اما جهان هستی با سرعت بالایی در حال انبساط است. دانشمندان در توضیح این موضوع گفتهاند احتمالا یک انرژی شناختهنشده در بافت جهان وجود دارد که همهچیز را بهسمت بیرون سوق میدهد.
ناسا تخمین میزند که بهطور کلی ۶۸ درصد از جهان هستی از انرژی تاریک تشکیل شده باشد، ۲۷ درصد در اختیار ماده تاریک است و هرآنچه ما میبینیم نیز تنها ۵ درصد از جهان را تشکیل میدهند.
مسیر سفر Euclid
جالب است بدانید که در ابتدا قرار بود تلسکوپ فضایی اقلیدس توسط راکت سایوز روسیه به فضا پرتاب شود. هرچند که پس از آغاز جنگ روسیه و اوکراین و تحریم مسکو برنامه متوقف شد و اروپاییها به ایلان ماسک رو آوردند. تلسکوپ Euclid سفری یک ماهه را در فضا در پیش دارد تا اینکه بتواند به نقطهای پایدار در فاصله ۱.۵ میلیون کیلومتری زمین بهنام نقطه لاگرانژ دوم برسد. تلسکوپ جیمز وب نیز در همین حوالی قرار دارد.
برخی از دانشمندان گمان میکنند که ناشناخته ماندن ۹۵ درصد از جهان برای انسان یک شرمندگی بزرگ است. همین نیز باعث شده که ماموریت تلسکوپ فضایی اقلیدس در شناسایی ماهیت ماده و انرژی تاریک تا این حد مهم جلوه کند. جالب اینجاست که این تلسکوپ میتواند دیگر اجرام جذاب آسمانی همچون سیاهچاله را هم در نقاط دور شناسایی کند. پس از آن نیز تلسکوپ جیمز وب امکان بررسی آن با جزئیات بیشتر را خواهد داشت.
آژانس فضایی اروپا اعلام کرد که این پروژه ۱.۵ میلیارد دلار هزینه داشته است که این سازمان ۷۰ درصد آن را تقبل خواهد کرد. ۳۰ درصد باقیمانده نیز توسط کنسرسیوم اقلیدس متشکل از ۱۵ کشور پرداخت میشود.