«هابل» بازنشسته نمی‌شود
فاطمه طباطبایی متخصص نجوم و کیهانشناسی رصدی امواج فروسرخ و رادیویی می‌گوید که تلسکوپ جیمز وب به دنبال ارائه جزییات بیشتر درباره بیگ‌بنگ (مهبانگ) نیست.
انتشار عمومی نخستین تصاویر از تلسکوپ جیمز وب -که اخترشناسان می‌گویند تصویری از ۱۳ میلیارد سال قبل در عالم را می‌توان در آن دید- تحلیل‌ها و گمانه‌های مختلفی را در میان اصحاب علم و عموم مردم ایجاد کرده است. همچنان سوالات مختلفی راجع به جیمز وب و تصاویر آن وجود دارد مبنی بر اینکه این تلسکوپ چه مختصاتی دارد و از چه چیز با ما سخن می‌گوید؟
به سراغ خانم دکتر فاطمه طباطبایی، متخصص نجوم و کیهانشناسی رصدی امواج فروسرخ و رادیویی و عضو هیئت علمی پژوهشکده نجوم پژوهشگاه دانش‌های بنیادی رفته و در گفتگویی مکتوب، به طرح ۷ سوال پرداخته است:
ویژگی‌های تلسکوپ جیمز وب چیست و چه تفاوت‌هایی با تلسکوپ هابل دارد؟
-خانم طباطبایی: تلسکوپ جیمز وب را حدود ۳۰ سال پیش ناسا با ایده بسط کشفیات تلسکوپ فضایی هابل به طول موج‌های بلندتر در محدوده فروسرخ و با حساسیت و قدرت آشکارسازی بیشتر مطرح کرد. طول موج بلندتر، دسترسی ما را به محل پیدایش و تولد ستارگان و سیارات در سحابی‌ها و اتاق‌های گاز و غبار ممکن‌تر می‌سازد چرا که امواج مرئی که تلسکوپ هابل به آن حساس‌تر است توسط ذرات گرد و غبار جذب و کم سو شده بنابراین نمی‌توان از چگونگی ستاره‌زایی اطلاع کسب کرد. آشکارساز‌های امواج در طول موج‌های بلندتر همچنین کمک می‌کنند تا به مطالعه فواصل دورتر و زمان‌های کیهانی قدیمی‌تر بپردازیم چرا که در اثر انبساط عالم نور اجرام دورتر در طول موج‌های بلندتر از آنچه تابش می‌شوند به ما می‌رسند (اصطلاحاً دچار انتقال به سرخ می‌شوند) و بنابراین ما برای آنکه از جهان اولیه آگاه شویم باید به سراغ تلسکوپ‌های فروسرخ و حتی بهتر از آن تلسکوپ‌های رادیویی برویم.
مساحت آینه جیمز وب حدود شش برابر و وزنش حدود دو برابر هابل است و همچنین تکنولوژی‌های پیشرفته که در ساخت سیستم سرمایشی وب استفاده شده است به بالا بردن حساسیت آن کمک می‌کند. تفاوت دیگر آن با هابل، مدار آن است که آن را در فاصله دورتری از زمین قرار داده و از امواج گرمایی و نوفه مربوط کمتر متاثر می‌شود.
بعد از وارد شدن جیمز وب به چرخه، آیا هابل بازنشسته خواهد شد؟
-خانم طباطبایی: خیر. تلسکوپ فضایی هابل همچنان به کار خود ادامه خواهد داد چرا که همانطور که گفته شد طول موجِ هدفِ جیمز وب متفاوت است و برای انجام یکسری مطالعات تکمیلی در راستای مطالعات قبلی هابل در نظر گرفته شده است و نه جایگزین.
نخستین تصاویر جیمز وب منتشر شده است، ویژگی‌ها و شاخصه‌های مهم این تصاویر چیست؟
-خانم طباطبایی: تلسکوپ فضایی جیمز وب عمیق‌ترین و واضح‌ترین تصویر مادون قرمز را از جهان دور ارائه کرده است. نخستین میدان عمیق وب، خوشه کهکشانی اسمک ۰۷۲۳ است که مملو از هزاران کهکشان دیگر است از جمله ساختار‌های پخش و کم سویی که قبلاً در مادون قرمز دیده نشده بودند.
این تصویر وب تقریباً به اندازه یک دانه شن است که در طول بازو نگه داشته شده است؛ جرم ترکیبی این خوشه کهکشانی به عنوان یک عدسی گرانشی عمل و کهکشان‌های دورتر را بزرگنمایی می‌کند. از جمله برخی که در زمانی که کیهان کمتر از یک میلیارد سال سن داشته است دیده شده‌اند. این میدان عمیق که توسط دوربین مادون قرمز نزدیک وب گرفته شده است، ترکیبی از تصاویر در طول موج‌های مختلف است که مجموعاً ۱۲.۵ ساعت زمان رصد است که این خیلی کوتاه‌تر از زمانی است که در زمانی که تلسکوپ فضایی هابل برای رصد‌های عمیقش انجام می‌دهد.
در تصویر دیگری که از یک گروه کهکشانی گرفته شده ساختار‌های سحابی مانندی را در محیط میان کهکشانی نشان می‌دهد که امکان این را می‌دهد که به مطالعه ستاره‌زائی در اثر اندرکنش گرانشی با دقتی بالاتر از گذشته بپردازیم.
در دو تصویر دیگر، وب قدرتش را در آشکارسازی ذرات گرد و غبار در یک سحابی سیاره نما و در یک سحابی ستاره‌زا در محیط میان ستاره‌ای در کهکشان خودمان نشان می‌دهد و به اخترشناسان این امکان را می‌دهد تا جزئیات بیشتری را در مورد چگونگی بیرون رانده شدن ابر‌های گاز و غبار توسط ستاره‌های در حال مرگ، تشکیل مولکول‌ها و چگونگی تحول ذرات غبار پخش شده در محیط میان‌ستاره‌ای بیاموزند.
آیا با جیمز به اطلاعات بیشتر درباره بیگ بنگ خواهیم رسید؟
-خانم طباطبایی: خیر، هدف از ساخت جیمز وب دستیابی به دوره‌ای است که در آن نخستین ستارگان و کهکشان‌ها تشکیل شدند که این یعنی میلیون‌ها سال بعد از مهبانگ. لطفاً توجه کنید که برای دستیابی به زمان‌های قبل، نیاز به رصد در طول موج‌های بلندتر همچون امواج میلیمتری و رادیویی هستیم.
اکتشافات آینده جیمز وب در چه حوزه‌ای خواهد بود؟
-خانم طباطبایی: همانطور که ذکر شد مطالعه نخستین ستارگان و کهکشان‌ها و چگونگی تحول آن‌ها به اشکالی که ما در کهکشان‌های امروزی مانند کهکشان‌های بیضوی و مارپیچی می‌بینیم. همچنین نسبت به رصد‌های مرئی، رصد فروسرخ جیمز وب امکان بهتری برای نفوذ به ابر‌های تاریک که در آن ستاره و سیارات به وجود می‌آیند می‌دهد. هدف دیگر، مطالعه جو سیارات فراخورشیدی و بررسی امکان حیات در آنهاست.
جیمز وب یک تلسکوپ ۱۰ میلیارد دلاری است که در ۲۶ سال ساخته شده است، در حوزه اقتصاد فضا صرف این مقدار هزینه چه آورده‌ای برای طراحان آن دارد؟
-خانم طباطبایی: برای ناسا ساخت تلسکوپ‌های فضایی از سرمایه‌گذاری برای شاتل‌ها و سفر‌های فضایی اهمیت بیشتری دارند چراکه نه تنها منجر به اکتشافات و پیشبرد علم و شناخت بشر از جایگاه خود در عالم می‌شود بلکه باعث اختراعات فناورانه متعددی می‌شود که اتفاقاً کاربرد بسیاری در زندگی روزمره بشر می‌تواند داشته باشد به طور مثال می‌توان به سیستم سرمایشی جیمز وب اشاره کرد. به طور کلی زندگی ما روز‌به‌روز به این نوع فناوری‌ها وابسته می‌شود. اینترنت وای‌فای موبایل، سیستم ناوگان اتومبیل‌ها، تصویربرداری‌های پزشکی، "ام‌آرآی" همگی مدیون سرمایه‌گذاری‌ها در نجوم و کیهانشناسی رصدی هستند و توصیه من به دولتمردان این است که بودجه بیشتری را برای گسترش این شاخه از علوم پایه در نظر بگیرند.
این گزاره که جیمز وب ۱۳ میلیارد سال قبل را می‌تواند ببیند چه معنایی می‌تواند داشته باشد؟
-خانم طباطبایی: در یکی از تصاویر که مربوط به خوشه کهکشانی اسمک ۰۷۲۳ است که در فاصله ۴.۶ سال نوری ازما واقع است کهکشان‌هایی را می‌بینید که انگار تصویرشان خمیده و کشیده شده‌اند. این‌ها کهکشان‌های بسیار دوردست‌تر هستند که نورشان توسط جاذبه گرانشی این خوشه پرجرم دچار انحنا و خمش شده است؛ چون توده جرمی خوشه همچون یک لنز عمل می‌کند که به آن لنز گرانشی می‌گویند. سن این کهکشان‌های دوردست بعضاً می‌تواند تنها یک میلیارد سال باشد، یعنی با توجه به اینکه سن عالم حدود ۱۴ میلیارد سال است، این تصویر جیمز وب حاوی اطلاعات از ۱۳ میلیارد سال پیش است.
به طور کلی در تصویربرداری‌های نجومی هرمقدار زمان رصد یک حوزه در آسمان بیشتر باشد اصطلاحاً می‌گویند تصویر عمیق‌تر است و تصاویر عمیق از عالم این ویژگی را دارند که حاوی اطلاعات از زمان‌های قدیمی‌تر هستند چرا که با بالا بردن زمان تصویربرداری، نور بیشتری را می‌توان از فواصل دورتر که مربوط به زمان‌های کیهانی قدیم‌تر هستند، دریافت کرد.
منبع: تسنیم
