نگاهی به تلسکوپی که قرار است جهان تاریک را رمزگشایی کند

«ماموریت اقلیدس» که قرار است به زودی پرتاب شود، یک تلسکوپ را برای کاوش در مورد ماهیت فیزیکی ماده تاریک و انرژی تاریک، بر فراز جو بالای زمین خواهد فرستاد.

کد خبر: ۶۲۵۸۹۰

تاریخ: ۳۰ خرداد ۱۴۰۲ - ۰۵:۲۱

به گزارش ایران اکونومیست و به نقل از فوربس، رمز و راز جهان تاریک ما برای نزدیک به یک قرن، نظریه‌پردازان و ستاره‌شناسان را به شگفتی واداشته است. باید با این حقیقت روبه‌رو شویم که حتی با بهترین تلسکوپ‌ها نیز آنچه در آسمان شب قابل مشاهده است، تنها بخش کوچکی از جهان را آن گونه که ما درک می‌کنیم، نشان می‌دهد.

ماده تاریک که حدود ۲۰ درصد کیهان را تشکیل می‌دهد، نه نور را انتشار می‌دهد و نه آن را جذب می‌کند اما از نظر گرانشی ماده معمولی را جذب می‌کند. انرژی تاریک که مسئول شتاب غیر قابل توضیح جهان در حال گسترش ما است، ۷۶ درصد از کیهان را تشکیل می‌دهد. ماده معمولی، کمتر از چهار درصد کیهان شناخته‌ شده را تشکیل می‌دهد.

امید می‌رود که به زودی چیزهای بیشتری را در مورد این قلمرو تاریک بدانیم.

پرتاب «ماموریت اقلیدس»(Euclid Mission) متعلق به «آژانس فضایی اروپا»(ESA) در ماه آینده که به آشکارسازهای فروسرخ ارائه شده توسط ناسا مجهز شده است، احتمالا سرنخ‌های جدیدی را در مورد ماهیت فیزیکی ماده تاریک و انرژی تاریک ارائه خواهد داد. هیچ‌کس انتظار ندارد که مأموریت این تلسکوپ ۱.۲ متری به همه چیز پاسخ دهد اما احتمالا می‌تواند داده‌های جدید زیادی را به نظریه‌پردازان ارائه کند.

چرا اقلیدس یک تلسکوپ ویژه است؟

آژانس فضایی اروپا می‌گوید که اقلیدس، ساختاری را در مقیاس بزرگ در طول زمان کیهانی ۱۰ میلیارد سال گذشته ترسیم خواهد کرد. آژانس می‌گوید که اقلیدس در این فرآیند، ۱.۵ میلیارد کهکشان را با وضوح مشابه وضوح «تلسکوپ فضایی هابل» به تصویر می‌کشد و در عین حال، داده‌های طیف‌سنجی پدیده «انتقال به سرخ» حدود ۵۰ میلیون کهکشان را می‌گیرد.

«جیسون رودز»(Jason Rhodes)، کیهان‌شناس رصدی «آزمایشگاه پیش‌رانش جت»(JPL) ناسا و سرپرست علمی اقلیدس گفت: این تلسکوپ دو نوع تجهیزات علمی دارد که یکی از نور مرئی و دیگری از نور فروسرخ استفاده می‌کند. یک عنصر نوری به نام «دیکروییک»(Dichroic) وجود دارد که نور ورودی را به اجزای مرئی و فروسرخ تقسیم می‌کند و آن اجزا را به تجهیزات مناسب می‌فرستد. هر دو بخش دارای دوربین‌هایی با تعداد زیادی پیکسل هستند و هر دو می‌توانند به طور هم‌زمان آسمان را رصد کنند و به جمع‌آوری داده‌ها بپردازند.

با فرض پرتاب عادی اقلیدس در ماه ژوئیه، این ماموریت علمی شش ساله در دسامبر امسال از موقعیت گرانشی «نقطه لاگرانژ ۲»(L۲) آغاز خواهد شد. اقلیدس در ماموریت خود، ۱۵ هزار درجه مربع از آسمان را پوشش خواهد داد و یک اطلس بسیار بزرگ با وضوح بالا را در طول موج‌های مرئی و مادون قرمز نزدیک تولید خواهد کرد.

بزرگ‌ترین چالش فنی پیش روی اقلیدس چیست؟

رودز معتقد است که پژوهش‌های پیرامون انرژی تاریک، ماهیت آماری دارند. او می‌گوید اگر حتی یک تغییر سیستماتیک جزئی وجود داشته باشد، می‌تواند به سوگیری نتایج منجر شود. وی افزود: این همان چیزی است که ما را بر آن داشت تا بخواهیم از یک تلسکوپ فضایی بر فراز جو زمین برای این اندازه‌گیری‌ها استفاده کنیم.

اقلیدس ابتدا نحوه تاثیر ماده تاریک را بر کهکشان‌ها اندازه‌ می‌گیرد و سپس، از این اندازه‌گیری‌ها برای توصیف بهتر انرژی تاریک استفاده می‌کند.

«هانس وینثر»(Hans Winther)، فیزیک‌دان نظری «دانشگاه اسلو»(University of Oslo) گفت: ما با مطالعه ساختار کیهان در مقیاس بزرگ تلاش می‌کنیم تا بفهمیم انرژی تاریک چیست. وقتی شکل‌گیری ساختار را مطالعه می‌کنید، اساسا فقط دو موضوع وجود دارد که به آنها اهمیت می‌دهید. آن دو موضوع، گرانش و و انبساط جهان هستی هستند.

«دیوید موتا»(David Mota)، فیزیک‌دان نظری دانشگاه اسلو و یکی از اعضای گروه علمی اقلیدس گفت: بین مقداری که از فیزیک ذرات محاسبه می‌کنیم و مقداری که به صورت نجومی مشاهده می‌کنیم، اختلاف زیادی وجود دارد. وقتی محاسبات را انجام می‌دهید، این انرژی در خلاء تا ۱۲۰ برابر بیشتر از مقداری است که از مشاهدات اندازه‌گیری شده‌اند.

بزرگترین راز

رودز گفت: تمرکز من روی انرژی تاریک قرار دارد زیرا ما حتی کمتر از ماده تاریک در مورد آن می‌دانیم؛ در صورتی که این یک بخش بزرگتر از جهان است.

وی افزود: اما در آینده، انرژی تاریک غالب خواهد شد و ماده تاریک یک بخش بسیار کوچک‌تر خواهد بود. ماهیت انرژی تاریک، سرنوشت جهان را نیز تعیین خواهد کرد.

موتا از این هم فراتر رفت و ادعا کرد همه نظریه‌هایی که برای تعریف کردن کیهان به گونه‌ قابل درک استفاده می‌شوند، احتمالا نادرست هستند.

وی افزود: من امیدوارم که یک میلیون سال بعد، نوع بشر بتواند به گونه‌ای تکامل یابد که نوع متفاوتی از نظریه‌های ریاضی و فیزیکی را بپذیرد اما در این مرحله، ما هنوز در حال برداشتن گام‌های کودکانه هستیم.