تلسکوپ فضایی جیمز وب یک ماشین زمان واقعی است

این تلسکوپ، یک ماشین زمان واقعی است و به ما کمک می‌کند تا کهکشان‌های دوردست کم نور را همانگونه که ۱۳ میلیارد سال پیش وجود داشته‌اند، مشاهده کنیم.

کد خبر: ۱۱۳۱۱۴۰

تاریخ: ۰۱ مرداد ۱۴۰۱ - ۰۹:۲۱

به گزارش «تابناک» به نقل از گجت‌نیوز، شاید تیتر این مطلب کمی عجیب به نظر برسد؛ اما در ادامه با ما همرا باشید تا بفهمیم چرا تلسکوپ فضایی جیمز وب برای ستاره‌شناسان، یک ماشین زمان واقعی و حیرت‌انگیز است.

عکس‌های نفس‌گیری که اخیرا از تلسکوپ فضایی جیمز وب منتشر شد، هفته هیجان‌انگیزی برای علاقمندان به فضا رقم زد. این تلسکوپ، یک ماشین زمان واقعی است و به ما کمک می‌کند تا کهکشان‌های دوردست کم نور را همانگونه که ۱۳ میلیارد سال پیش وجود داشته‌اند، مشاهده کنیم.

تلسکوپ جیمز وب؛ ماشین زمان واقعی و بی نظیر

تصویر زیر از میدان عمیق SMACS ۰۷۲۳ با نوردهی ۱۲/۵ ساعته گرفته شده‌است. کهکشان‌های کم نور در این تصویر، بیش از ۱۳ میلیارد سال پیش، این نور را ساطع کردند. این تصویر نکات جالبی در مورد چگونگی انبساط کیهان مطرح می‌کند.

داشتن ماشین زمان ممکن است، مفهومی عجیب به نظر برسد؛ اما محققان فضا هر روز در زمان سفر می‌کنند. جهان ما به قوانین فیزیک محدود شده‌است. یکی از معروف‌ترین قوانین، سرعت نور است.

وقتی در مورد نور صحبت می‌کنیم، در واقع به تمام طول موج‌های طیف الکترومغناطیس اشاره می‌کنیم که تقریبا ۳۰۰۰۰۰ کیلومتر در ثانیه حرکت می‌کنند. نور انقدر سریع است که در زندگی ما فقط یک لحظه به نظر می‌رسد؛ اما حتی با این سرعت باورنکردنی هم کمی زمان نیاز است تا به نقاط مختلف کیهان سفر کنید.

مثلا وقتی به ماه نگاه می‌کنید، ۱/۳ ثانیه پیش آن را می‌بینید، در واقع به گذشته ماه نگاه می‌کنید. در مورد خورشید هم همینطور است، ذرات نور منتشر شده از خورشید، تقریبا ۸ دقیقه برای رسیدن به زمین زمان می‌برند.

کهکشان ما، یعنی کهکشان راه شیری بیش از ۱۰۰۰۰۰ سال نوری وسعت دارد. تصویر زیر از سحابی کارینا و ستاره‌های تازه متولد شده آن در فاصله ۷۵۰۰ سال نوری از ما قرار دارد. به عبارت دیگر این تصویر سحابی مربوط به ۲۰۰۰ سال پیش از زمانی است که اولین نوشته در بین‌النهرین اختراع شد.

سحابی کارینا

نگاه کردن به گذشته برای ستاره‌شناسان یک ابرقدرت است؛ زیرا می‌توانند از نور همانطور که در طول زمان مشاهده می‌شود، استفاده کنند تا به راز جهان پی ببرند.

تلسکوپ‌های فضایی می‌توانند به ما امکان دیدن محدوده‌های خاصی از نور را بدهند که قادر به عبور از جو متراکم زمین نیستند. تلسکوپ فضایی هابل به گونه‌ای طراحی شده‌است که هم از فرابنفش (UV) و هم قسمت‌های قابل مشاهده طیف الکترومغناطیسی استفاده کند.

تلسکوپ فضایی جیمز وب، به گونه‌ای طراحی شده‌است تا از طیف وسیع از نور مادون قرمز استفاده کند و به همین دلیل می‌تواند، دورتر از هابل در زمان سفر کند.

هابل برای دیدن طول موج‌های کوتاه‌تر طراحی شده‌است. تلسکوپ هابل و جیمز وب یکدیگر را تکمیل می‌کنند و تصویر کامل‌تری از جهان به ما می‌دهند.

کهکشان‌ها طیف وسیعی از طول موج‌ها را در طیف الکترومغناطیسی ساطع می کنند، یعنی از پرتوهای گاما گرفته تا امواج رادیویی و چیزهایی که در این بین وجود دارند. از این طریق ما اطلاعات مهمی در مورد فیزیک‌های مختلف درون یک کهکشان متوجه می‌شویم.

وقتی یک کهکشان در نزدیکی ما است، نور آن از زمان منبسط شدن تغییر چندانی نکردده است؛ در نتیجه ما می‌توانیم طیف وسیعی از طول موج‌ها را بررسی کنیم تا بفهمیم درون آن چه می‌گذرد. اما وقتی یک کهکشان بسیار دورتر از ما است، دیگر این قابلیت را نخواهیم داشت.

نور دورترین کهکشان‌ها به دلیل انبساط کیهان به طول موج‌های طولانی‌تر و قرمزتر کشیده شده‌است. یعنی بخشی از نوری که زمانی برای ما قابل مشاهده بوده است، از آن موقع تا اکنون با انبساط جهان، انرژی خود را از دست داده و در منطقه کاملا متفاوتی از طیف الکترومغناطیسی قرار دارد. به این پدیده انتقال به سرخ کیهانی گفته می‌شود.

تلسکوپ فضایی جیمز وب واقعا جالب است؛ زیرا طیف وسیع طول موج‌های فروسرخی که تشخیص می‌دهد به ما این امکان را می‌دهد که کهکشان‌هایی که هابل نمی‌توانست ببیند را با وضوح فوق‌العاده ببینیم. این قابلیت به علاوه آینه عظیم جیمز وب، در واقع قدرتمندترین ماشین زمان دنیا است.

موضوع گیج کننده و پیچیده‌ی ماشین زمان

با استفاده از تلسکوپ جیمز وب می‌توانیم کهکشان‌های بسیار دور را همانطوری به تصویر بکشیم که در حدود ۱۳/۸ میلیارد سال پیش، یعنی ۱۰۰ میلیون سال پس از بیگ بنگ اتفاق افتاده بوند. پس قادر خواهیم بود که اکنون نوری که ۱۳/۷ میلیارد سال پیش ساطع شده بود را ببینیم.

اما دقت کنید که آن کهکشان‌ها ۱۳/۷ میلیارد سال نوری از ما فاصله ندارند و فاصله واقعی تا آن کهکشان‌های امروزی ۴۶ میلیارد سال نوری خواهد بود. انسان از شدت پیچیده بودن این موضوع سرگیجه می‌گیرد!

این اختلاف به علت در حال گسترش بودن جهان است و محاسبه را در مقیاس بزرگ دشوار می‌کند. جهان به علت چیزی به نام انرژی تاریک در حال انبساط است. تصور می‌شود که این یک موضوع ثابت در جهان است و در تمام حوزه‌های فضا و زمان (بافت جهان‌ ما) عمل می‌کند.

هر چقدر که جهان بیشتر منبسط شود، تاثیر انرژی تاریک بر انبساط آن بیشتر می‌شود و به همین دلیل با وجود این که جهان ۱۳/۸ میلیارد سال سن دارد، در واقع ۹۳ میلیارد سال نوری وسعت دارد. ما نمی‌توانیم تاثیر انرژی تاریک را در مقیاس کهکشان راه شیری ببینیم؛ اما می‌توانیم آن را در فواصل کیهانی بزرگ‌تر ببینیم.

فناوری امروزه ما بسیار پیشرفته است. ۱۰۰ سال پیش ما حتی نمی‌دانستیم که که خارج از کهکشان راه شیری، کهکشان دیگری هم وجود دارد. اما امروز تخمین می‌زنیم که تریلیون‌ها کهکشان وجود دارند.

تلسکوپ فضایی جیمز وب احتمالا در آینده ما را هر هفته به سفری در فضا و زمان خواهد برد.