تلسکوپ فضایی «جیمز وب» جایگزین هابل می‌شود

این گمان که در خارج از منظومه شمسی، احتمالا سیاره قابل سکونت دیگری یا شرایط حیات فرازمینی وجود دارد، همواره ذهن دانشمندان را مشغول کرده است و انتظار می‌رود بهره برداری از «جیمز وب» تلسکوب جدید ناسا، دیدی روشن‌تر به کیهان‌شناسان درباره سیارات فراخورشیدی بدهد.

کد خبر: ۱۰۹۲۴۸۴

تاریخ: ۲۰ آذر ۱۴۰۰ - ۰۹:۱۹

به گزارش «تابناک» به نقل از یوروینوز، قرار است تلسکوپ «جیمز وب» (James-Webb) قدرتمندترین رصدخانه فضایی تا کنون ساخته شده، سرانجام در ماه جاری میلادی و پس از سال‌ها انتظار به فضا فرستاده شود و به عنوان جانشین تلسکوپ فضایی «هابل» در مدار جدیدی قرار بگیرد.

ساخت تلسکوپ «جیمز وب» که پروژه مشترک ناسا، آژانس فضایی اروپا و آژانس فضایی کانادا است، در سال ۲۰۰۴ میلادی آغاز شد.

بیش از ۱۰ هزار نفر برای ساخت و اجرای این پروژه همکاری کردند و نهادهای اروپایی و آمریکایی بودجه‌ای حدودا ۱۰ میلیارد دلاری را به آن اختصاص دادند.

بزرگترین و مقاوم‌ترین رصدخانه فضایی

این تلسکوب دارای آیینه بسیار بزرگی به قطر ۶.۵ متر و ۱۸ آینه شش ضلعی کوچکتر است که از بریلیوم و طلا ساخته شده‌اند و توان منعکس کردن نور مادون قرمز را از نقاط دور دست و ناشناخته جهان دارند.

این رصدخانه فضایی همچنین شامل ابزارهایی برای تصویربرداری از اشیاء کیهانی و تجهیزات اسپکتروسکوپی (طیف‌بینی) است که نور را برای مطالعه خواص فیزیکی و شیمیایی مواد کیهانی، به طول موج‌های جداگانه می‌شکند.

«جیمر وب» قدرت مقاومت بالایی در برابر دما و تغییرات آن دارد؛ بویژه آنکه صفحه‌هایی که به سمت خورشید هستند تا ۱۱۰ درجه سانتیگراد گرم خواهند شد و در مقابل، دما در بخش‌های دور از خورشید تا حدود منهای ۲۳۷ درجه کاهش می‌یابد.

قرار است این تلسکوپ که به اندازه یک اتوبوس مدرسه وزن دارد، در مداری مستقر شود که حدود ۱ میلیون مایل از زمین فاصله دارد که معادل چهار برابر فاصله سیاره زمین تا ماه است.

نکته دیگر اینکه «جیمر وب» برخلاف تلسکوپ هابل که به دور زمین در حال حرکت است، به دور خورشید می‌چرخد.

برآورد دانشمندان این است که پس از پرتاب این تلکسوب به فضا، حدود یکماه طول بکشد تا «جیمز وب» بتواند به مدارش برسد و بطور مشخص در منطقه‌ای موسوم به «نقطه دوم لاگرانژ یا L2» مستقر شود. به این ترتیب «جیمز وب» به منطقه‌ای می‌رود که تا کنون هیچ بشری به آنجا سفر نکرده است.

دو ماموریت اصلی

دانشمندان امیدوارند به کمک این تلسکوپ بتوانند پاسخی برای پرسش‌های بنیادین درباره جهان بیابند. به همین دلیل «جیمز وب» دارای دو ماموریت اصلی است که باعث گردیده در مجموع بیش از ۵۰ درصد از فعالیت فضایی این تلسکوپ، به انجام این دو ماموریت اختصاص یابد.

این دو ماموریت عبارتند از جمع آوری اطلاعات درباره مراحل اولیه تاریخ کیهانی و تحقیق درباره زمانی بسیار دور یعنی تنها چند صد میلیون سال پس از انفجار بزرگ؛ چراکه ستاره شناسان می‌خواهند بدانند که چگونه اولین ستاره‌ها و کهکشان‌ها تشکیل شده‌اند و چگونه در طول زمان تکامل یافته‌اند.

و دومین ماموریت، کشف اگزوپلان‌ها یعنی سیارات خارج از منظومه شمسی و تحقیق درباره احتمال وجود حیات فرازمینی با مطالعه اتمسفر این سیارات. بر این اساس، این تلسکوپ در جستجوی امکان حیات در سیارات فراخورشیدی خواهد بود؛ سیاراتی که دانشمندان اطلاعات کمی درباره آنها دارند.

تاریخ کشف اولین سیاره فراخورشیدی یعنی «51Pegasi b» به سال ۱۹۹۵ میلادی برمی‌گردد و از آن زمان حدود ۵ هزار نوع جرم آسمانی فراخورشیدی شناسایی شده است که برخی از آنها مجموعه‌ای پیچیده و گازی شکل شبیه سیاره مشتری یا نپتون هستند و برخی نیز سیاراتی سنگی مانند زمین.

برخی از آنها به دلیل فاصله‌شان از خورشیدی که در منظومه دارند، قابل سکونت به نظر می‌رسند. با این وجود اطلاعات دانشمندان درباره آنها و اینکه در واقع از چه موادی ساخته شده‌اند، بسیار محدود است. چراکه این سیارات بسیار دورتر از آن هستند که بتوان بطور مستقیم مشاهده و مطالعه شوند.

اکنون اخترشناسان امیدوارند که به کمک تلسکوپ «جیمز وب» بتوانند این شکاف اطلاعاتی را پر کنند. این تلسکوپ مجهز به فناوری جدیدی به نام «Mid-Infrared Instrument» شامل یک دوربین و یک طیف نگار است که دیدن نورها در منطقه میانی مادون قرمز از طیف الکترومغناطیسی را که مقابل چشمان انسان «نامرئی» است، ممکن می‌کند.

پی‌یر اولیویه لاگج، از آژانس فضایی فرانسه که در این پروژه با یک تیم متشکل از متخصصان اروپایی و آمریکایی همکاری دارد می‌گوید: «این کار تحولی را در دانش ما درباره سیارات بوجود می‌آورد زیرا دیدن اتمسفر سیارات را ممکن می‌کند و ما را قادر می‌سازد تا قمستهای داخلی آنها را مشاهده کنیم.»

دانشمندان امیدوارند به کمک این فناوری دریابند که آیا در اتمسفر سیارات فراخورشیدی ملکول‌هایی مشابه مولکول‌های بخار آب، مونوکسید کربن و متان وجود دارد یا خیر.

وجود این سه ماده در جو سیارات (همچون جو زمین) نشانه بالقوه‌ای از احتمال وجود فعالیتهای بیولوژیکی در سطح آن سیارات است.

رنه دویون، رئیس موسسه تحقیقات سیارات فراخورشیدی در مونترال و از دانشمندان اصلی فعال در این پروژه نیز می‌گوید: «رویای من این است که بتوانیم اتمسفری در اطراف یک سیاره سنگی دیگر پیدا کنیم؛ جایی که یک منطقه قابل سکونت با مولکول‌های آب باشد.»

با این وجود او تاکید دارد که پیدا کردن منشاء مولکول‌های زیستی احتمالا از توان تلسکوپ «جیمز وب» نیز فراتر است.

او می‌گوید: «باید رسیدگی به این موضوع را به زمانی دیگر واگذار کرد. در حال حاضر ما به دنبال یافتن شرایطی مطلوب برای زندگی هستیم، مثلا نشانه‌هایی از وجود آب.»

تلسکوپ «جیمز وب» در حال حاضر به گونه‌ای برنامه‌ریزی شده که به مطالعه یک ستارهٔ کوتولهٔ فراسرد موسوم به «تراپیست-۱» بپردازد. این ستاره در فاصلهٔ حدود ۴۰ سال نوری از زمین قرار دارد و توسط تیمی از ستاره شناسان مؤسسهٔ اخترفیزیک و ژئوفیزیک دانشگاه لیژ بلژیک کشف شده است.

دانشمندان تا کنون در مدارهای «تراپیست-۱» هفت سیاره کشف کرده‌اند که برخی از آنها چندان نورانی نیستند و همین موضوع مطالعه جو آنها را آسانتر می‌کند. بویژه آنکه بر خلاف نور ماوراء بنفش و قابل مشاهدۀ هابل، طول موج‌های بلند مادون قرمز «جیمز وب» به راحتی در جو این سیارات نفوذ می‌کند و می‌تواند تصاویری با وضوح بیشتر را ارائه دهد.

دانشمندان در اولین مرحله، ماموریتی دست‌کم ۵ ساله برای تلسکوپ «جیمز وب» تعریف کرده‌اند اما امیدوارند که فعالیتهای تحقیقاتی آن برای مدت ۱۰ سال یا بیشتر طول بکشد.