انفجار اطلاعات در حوزه شناخت منشأ جهان

نگاه جهانیان به ابعاد ۱۳ میلیارد سال نوری

مدیر انجمن نجوم آماتوری ایران با اشاره به رونمایی از اولین تصاویر ارسال شده از سوی تلسکوپ "جیمز وب"، گفت: این تلسکوپ در نقطه‌ای از فضا قرار گرفته که بدون نیاز به تعمیر، تصاویری با وضوح بسیار بالا از آغاز پیدایش کائنات در اختیار دانشمندان قرار می‌دهد و می‌توان متوقع انفجار اطلاعاتی وسیعی در حوزه کیهان شناسی و شناخت منشأ عالم بود.

کد خبر: ۴۷۳۸۲۴

تاریخ: ۲۴ تير ۱۴۰۱ - ۰۷:۲۱

مهندس مسعود عتیقی در گفت‌وگو با ایران اکونومیست، گفت: از زمانی که گالیله برای اولین بار تلسکوپ خود را به سوی اجرام آسمانی نشانه رفت، نگاه متفاوتی در اختیار بشر قرار گرفت تا بتواند با جزئیات بیشتر، به بررسی اجرام آسمانی بپردازد.

وی اضافه کرد: این در حالی است که بسیار پیشتر از گالیله، منجمان بزرگ ایرانی در رصدخانه مراغه و سمرقند و حتی تا رصدخانه پکن چین و دیگر نقاط جهان به بررسی موقعیت اجرام آسمانی و نحوه وقوع پدیده‌ها و رویدادهای نجومی پرداخته بودند.

عتیقی خاطرنشان کرد: به مرور با ورود تلسکوپ‌های پیشرفته‌تر و با قطر دهانه بزرگ‌تر، راه برای این گونه مطالعات بیشتر شد و نگاه ژرف‌تری را برای بشر فراهم آورد. با ساخت تلسکوپ‌هایی همچون "پالومار" با قطر پنج متر، تلسکوپ‌های دوقلوی ۱۰ متری "کوه کک" و در ادامه ساخت تلسکوپ‌های به مراتب بزرگتری که در "لاسیلای" شیلی و برخی نقاط دیگر مستقر شدند، نگاه بسیار متفاوتی نسبت به عمق کیهان ایجاد شد.

مدیر انجمن نجوم آماتوری ایران اضافه کرد: اما با اعزام تلسکوپ ۲.۵ متری "هابل" و حتی تلسکوپ‌های فضایی "چاندرا" و "اسپیتزر" به فضا، مشکل اثرات جوی در رصدها و مطالعات فرامنظومه‌ای برطرف شد و شرایط بسیار متفاوتی برای مطالعات کاربردی در آسمان فراهم شد.

وی ادامه داد: اکنون پروژه‌ای به افتخار "جیمز ادوین وب" که از سال ۱۹۶۱ تا ۱۹۶۸ میلادی در طول برنامه‌های "مرکوری"، پروژه "جمینی و آپولو" مدیر ناسا بود، نامگذاری شده ‌است که از اواخر قرن بیستم میلادی عملا وارد فاز مطالعاتی و اجرایی شد و حتی قرار بود به عنوان جایگزین تلسکوپ فضایی هابل، تا سال ۲۰۰۷ با بودجه‌ای معادل ۵۰۰ میلیون دلار ساخته و به فضا پرتاب شود. این تلسکوپ که پیچیده‌ترین تلسکوپ فروسرخ جهان است، یک انقلاب علمی نوین در عرصه کیهان شناسی و شناخت کائنات ایجاد خواهد کرد و از آن با عنوان تلسکوپ "جیمز وب" یاد می‌شود.

عتیقی یادآور شد: لازم به توضیح است که این پروژه در ابتدا Next Generation Space Telescope و یا NGST(تلسکوپ فضایی نسل جدید) نامیده می‌شد و در سال ۲۰۰۲ به تلسکوپ جیمز وب(James Webb Space Telescope یا (JSWT) تغییر نام داد.

وی اظهار کرد: با وجود چندین آزمایش ناموفق و بروز برخی مشکلات در طراحی و پرتاب آن، آزمایش نهایی این تلسکوپ در روز ۴ شهریور ۱۴۰۰ انجام شد.

ایده ذهنی هنرمند از پرتاب تلسکوپ وب به فضا

به گفته وی این تلسکوپ آذر ماه سال گذشته به گویان فرانسه در سواحل شمال شرقی امریکای جنوبی رسید و با توجه به وزن و شرایط تلسکوپ وب، قدرتمندترین پرتابگر اروپایی یعنی موشک "آریان ۵" برای پرتاب این تلسکوپ به فاصله ۱.۵ میلیون کیلومتری از زمین انتخاب شد تا بتواند به جز رصد اعماق آسمان و مطالعه جو سیارات فرا خورشیدی، به جستجوی حیات فرازمینی و همچنین چرخه زندگی ستارگان، چگونگی شکل‌گیری و مکان تولد آنها بپردازد. از آنجا که این تلسکوپ در طول موج فروسرخ مطالعات رصدی خود را انجام می‌دهد، امکان بررسی پرورشگاه‌ها یا مهدکودک‌های ستاره‌ای از میان ابرهای گاز و غبار برای این تلسکوپ فوق پیشرفته مهیا است.

عتیقی اضافه کرد: نهایتاً در سال ۲۰۲۲ میلادی، این تلسکوپ با بودجه‌ای معادل ۱۰ میلیارد دلار در روز چهارم دی ۱۴۰۰ پرتاب و یک ماه بعد در ساعت ۲۲:۳۰ شبانگاه دوشنبه، چهارم بهمن سال قبل، به نوعی پرهزینه‌ترین پروژه مطالعاتی و درعین حال بزرگترین تلسکوپ فضایی، به نقطه خاصی از فضا یعنی منطقه L-۲ (لاگرانژی ۲) رسید.

نمای کلی از موقعیت قرارگیری تلسکوپ جیمز وب

وی با بیان اینکه پس از کامل شدن تراز آینه‌ها، در روزهای قبل از نوروز امسال، اولین تصویر آزمایشی وب از یک ستاره با تیغه‌های درخشان نور در اطراف آن منتشر شد، گفت: خبر شوکه‌کننده برخورد یک ریز شهاب بین روزهای ۲ تا ۴ خرداد ماه امسال به یکی از بخش‌های آینه اصلی منتشر شد، اما مهندسان طراح این تلسکوپ اعلام کردند چنین برخوردهایی در مراحل ساخت و آزمایش آینه بر روی زمین کاملا پیش‌بینی شده و این برخورد در فضا مشکلی برای تلسکوپ وب ایجاد نکرده است.

مقایسه آینه تلسکوپ وب و هابل

مدیر انجمن نجوم آماتوری ایران خاطر نشان کرد: تلسکوپ Webb، با قطر آینه‌ای برابر ۶.۵ متر و صفحات محافظ چند لایه در ۱.۵ میلیون کیلومتری زمین قرار گرفت؛ جایی که انجام تعمیرات بسیار پرهزینه و چه بسا برای اعزام انسان، با مشکلات زیادی می‌تواند روبرو باشد.

وی اضافه کرد: ولی در طراحی این تلسکوپ فضایی و قرار دادن ابزارهای متعدد مطالعاتی و پیش‌بینی صفحات محافظ حتی برای عدم نفوذ نور و گرمای خورشید در طول موج فروسرخ به داده‌های این تلسکوپ فضایی، به گونه‌ای عمل شد که بدون نیاز به تعمیر و یا رفع مشکل بتواند این تلسکوپ در منطقه‌ای از فضا قرار گیرد که از زمین و اثرات گرمایی و همچنین تاثیرات گرانشی و نیروهای وارده، در شرایط مطلوبی باشد و نقاط لاگرانژی می‌توانست چنین موقعیتی را در فضا برای چنین دست ساخته‌ بشری ایجاد کند. جالب اینجاست که حتی در ۱.۵ میلیون کیلومتری زمین، به منظور خنک نگه‌داشتن تلسکوپ جیمز وب جهت مشاهده سیگنال‌های فروسرخ ضعیف، این تلسکوپ باید سرد نگه داشته شده و در دمای آن بسیار سرد یعنی تا منفی ۲۲۳ درجه سانتی‌گراد، پایین نگه داشته شود که ابزارهای پیشرفته خاصی بدین منظور در تلسکوپ وب تعبیه شده است.

عتیقی یادآور شد: پس از رسیدن وب به ناحیه L-۲، کار بسیار دقیق انجام تنظیمات و تراز آینه‌های ۱۸ گانه شش‌ضلعی آن با روکش طلا بود که موتورهای بسیار حساس و دقیقی این کار را برای محققان میسر کردند، در نهایت پس از ارسال چندین تصویر اولیه آزمایشی، از سوی دانشمندان وعده داده شد که در تابستان امسال تصاویر این تلسکوپ فضایی به زمین ارسال می‌شود.

اولین تصویر برای آزمایش آینه تلسکوپ وب که اواخر اسفند ۱۴۰۰ به زمین ارسال شد

وی اظهار کرد: پس از شمارش معکوس در روزها و هفته‌های گذشته در ساعت ۳ بامداد روز سه‌شنبه، ۲۱ تیرماه ۱۴۰۱ به وقت کشورمان این وعده محقق شد و پیش‌نمایش اولین تصویر تمام رنگی اعماق آسمانی تلسکوپ وب انجام و در شامگاه روز سه‌شنبه، ۲۱ تیر ماه چهار تصویر جالب از این تلسکوپ از سوی ناسا رونمایی و اطلاعات آن منتشر شد و همه جهانیان را شگفت‌زده کرد.

عتیقی یادآور شد: از جمله ابزارهای تلسکوپ فضایی جیمز وب می‌توان بهNIRCam (Near InfraRed Camera) که به ستارگان و لایه‌های نوری حساس و ابزار MIRI (Mid-InfraRed Instrument) که غبار درخشان در اعماق آسمان را به خوبی نمایان می‌کند، اشاره کرد.

تصویر یک سحابی حلقوی توسط ابزارهای NIRCam و MIRI

این فعال حوزه نجومی تاکید کرد: نکته قابل توجه در زمینه این تصاویر آن است که بر منطقه محدودی از فضا متمرکز است و تصاویر با وضوح و جزئیات بالایی از سوی تلسکوپ وب برای زمین ارسال شد.

وی با اشاره به میزان وضوح تصاویر ارسال شده از سوی این تلسکوپ فضایی، توضیح داد: برای مقایسه، این مثال گویای نواحی مورد تمرکز تلسکوپ وب است که اگر فردی یک دانه شن را در فاصله یک دست کشیده خود و در راستای چشم قرار دهد، ناحیه جدید مورد مطالعه تلسکوپ وب در اولین تصویر ارسالی، به اندازه یک دانه شن بوده است!

عتیقی گفت: این در حالی است که کهکشان‌ها و اجرام بسیاری از اعماق آسمان در این تصویر با جزئیات خوبی به نمایش درآمده است.

صخره کیهانی و اعجاب تصاویر تمام رنگی تلسکوپ فضایی وب

مدیر انجمن نجوم آماتوری ایران با تاکید بر اینکه تلسکوپ جیمزوب که در طیف فروسرخ و نزدیک به آن مطالعه آسمان را انجام می‌دهد، بسیار مناسب برای نگاه به کائنات اولیه است، خاطرنشان کرد: ابعاد فعلی کیهان حدود ۱۳.۷ میلیارد سال نوری است و اولین تصویر تلسکوپ وب نیز به ۱۳ میلیارد سال نوری دورتر نگاه کرده است. این در شرایطی است که با ابزارهای مطالعاتی قبلی و در ماموریت‌های غیر فروسرخ، توسط COBE و WMAP تا ۳۸۰ میلیون سال پس از آغاز عالم و زمانی که تابش پس‌زمینه کیهانی وجود داشت و به آن "مهبانگ"(Big Bang) گفته می‌شود، نگاه کرده‌اند.

پیش‌نمایش اولین تصویر از اعماق آسمان که در فاصله ۱۳ میلیارد سال نوری از ما قرار دارد

وی تاکید کرد: اما همانگونه که اشاره شد، تلسکوپ جیمز وب در ورای مدار زمین و در نقطه‌ای دوردست از کره خاکی ما با ابزارهای اندازه‌گیری دقیقی مستقر شده است و در ادامه فعالیت‌های آن می‌توان متوقع انفجار اطلاعاتی وسیعی در حوزه کیهان‌شناسی و شناخت منشأ عالم بود.

عتیقی اضافه کرد: بدیهی است به جز اعماق آسمان، قرار است تلسکوپ وب به سیارات منظومه خورشیدی، سیارک‌ها و حتی دنباله‌دارها نیز گاهی نگاهی داشته باشد و اطلاعات ذی‌قیمتی برای دانشمندان ارسال کند.

نمایی از پنج کهکشان تعاملی

وی ادامه داد: به این علت تلسکوپ وب در طیف فروسرخ مطالعات خود را انجام می‌دهد که اجرام اعماق آسمان به ویژه هرچه فاصله آنها از زمین دور و دورتر می‌شود، قرمزگرایی(Red Shift) بیشتری دارد و بنابراین مطالعه طیف فروسرخ بهترین گزینه است.

عتیقی تصریح کرد: پروژه تلسکوپ وب حاصل همکاری بین‌المللی آژانس فضایی ایالات متحده آمریکا (NASA) با آژانس فضایی اروپا (ESA) و آژانس فضایی کانادا (CSA) است و ماموریت اولیه "جیمز وب" قرار است ۱۰ سال طول بکشد و چه بسا تا ۲۰ سال نیز ادامه یابد.

مطالعه تلسکوپ وب بر روی جو سیاره فرازمینی که قبلا شناسایی شده بود؛ تلسکوپ وب وجود ابر، مه و آب را در جو این سیاره تشخیص داد!