تلسکوپ فضایی جیمز وب واقعا گذشته را می‌بیند؟

در دوازدهم ژوئیه، تلسکوپ فضایی جیمز وب (JWST) با انتشار نخستین تصویر خود، تاریخ‌ساز شد؛ عکسی پر از جواهرات که به‌عنوان عمیق‌ترین تصویری که تاکنون از کیهان گرفته شده، شناخته می‌شود.

کد خبر: ۱۱۴۱۵۴۴

تاریخ: ۲۹ شهريور ۱۴۰۱ - ۱۶:۴۰

به گزارش  تابناک و به نقل از لایو ساینس، تلسکوپ فضایی جیمز وب علاوه بر نگاهی دورتر نسبت به هر رصدخانه‌ و تلسکوپ پیش از خود، ترفند دیگری هم در آینه‌هایش دارد.

این تلسکوپ می‌تواند دورتر از هر تلسکوپ دیگری در زمان نگاه کند و ستارگان و کهکشان‌های دوردست را رصد کند که ۱۳.۵ میلیارد سال پیش ظاهر شده‌اند.

این چگونه امکان‌پذیر است؟ چگونه یک ماشین می‌تواند «به گذشته» نگاه کند؟ در پاسخ باید گفت که این جادو نیست؛ فقط طبیعت نور است.

دانشمندان ناسا در سایت وب‌تلسکوپ توضیح دادند: «تلسکوپ‌ها می‌توانند ماشین‌های زمان باشند. نگاه کردن به فضا مانند نگاه کردن به گذشته است. این موضوع جادویی به نظر می‌رسد، اما در واقع بسیار ساده است: نور برای رسیدن به ما به زمان نیاز دارد تا در فواصل وسیع فضا طی کند.»

تمام نوری که می‌بینید از چشمک‌زدن ستارگان دور تا درخشش لامپ میزتان چند سانتی‌متر دورتر، زمان می‌برد تا به چشمان شما برسد. خوشبختانه، نور به طرز شگفت‌انگیزی سریع حرکت می‌کند، بنابراین هرگز متوجه زمان حرکت آن از چراغ میز به چشمان‌تان نمی‌شوید.

با این حال، وقتی به اجسامی نگاه می‌کنید که میلیون‌ها یا میلیاردها کیلومتر دورتر هستند، همانطور که اکثر اجرام در آسمان شب هستند، نوری را می‌بینید که راه طولانی را طی کرده تا به شما برسد.

برای مثال خورشید را در نظر بگیرید. این ستاره به‌طور متوسط ۱۵۰ میلیون کیلومتر از ما فاصله دارد. این بدان معناست که نور خورشید حدود ۸ دقیقه و ۲۰ ثانیه طول می‌کشد تا به زمین برسد. بنابراین، وقتی به خورشید نگاه می‌کنید (البته هرگز نباید مستقیما به آن نگاه کنید)، آن را همانطوری که بیش از ۸ دقیقه پیش ظاهر شده است، می‌بینید، نه آنطور که اکنون به‌نظر می‌رسد؛ به عبارت دیگر، شما ۸ دقیقه قبل‌تر را تازه می‌بینید.

سرعت نور برای نجوم آنقدر مهم است که دانشمندان ترجیح می‌دهند برای اندازه‌گیری فواصل زیاد در فضا از سال نوری به جای مایل یا کیلومتر استفاده کنند. یک سال نوری مسافتی است که نور می‌تواند در یک سال طی کند: تقریبا ۹.۴۶ تریلیون کیلومتر.

به‌عنوان مثال، ستاره قطبی، در فاصله ۳۲۳ سال نوری از زمین قرار دارد. هر زمان که این ستاره را می‌بینید، در اصل نوری را دیده‌اید که بیش از ۳۰۰ سال قدمت دارد.

بنابراین، شما حتی برای دیدن گذشته به یک تلسکوپ فوق‌العاده نیاز ندارید، بلکه می‌توانید با چشمان غیرمسلح نیز این کار را انجام دهید. اما برای نگاه واقعی به گذشته (مثلا به ابتدای جهان)، ستاره‌شناسان به تلسکوپ‌هایی مانند JWST نیاز دارند. جیمز وب نه تنها می‌تواند روی کهکشان‌های دور زوم کند تا نور مرئی که از میلیون‌ها سال نوری دورتر می‌آید را مشاهده کند، بلکه می‌تواند طول موج‌هایی از نور را که برای چشم انسان نامرئی است، مانند امواج مادون قرمز، جذب کند.

بسیاری از چیزها، از جمله انسان، گرما را به‌عنوان انرژی مادون قرمز ساطع می‌کنند. این انرژی را نمی‌توان با چشم غیرمسلح دید. اما هنگامی که امواج مادون قرمز با تجهیزات مناسب مشاهده می‌شوند، می‌توانند برخی از سخت‌ترین اجرام را در کیهان آشکار کنند.

به گفته ناسا، از آنجایی که تابش مادون قرمز طول موج بسیار بیشتری نسبت به نور مرئی دارد، می‌تواند از مناطق متراکم و غبارآلود فضا عبور کند، بدون اینکه پراکنده یا جذب شود.

بسیاری از ستاره‌ها و کهکشان‌ها که خیلی دور، کم‌نور یا مبهم هستند و نمی‌توانند نور مرئی را ببینند، انرژی گرمایی ساطع می‌کنند که می‌تواند به عنوان تشعشعات فروسرخ تشخیص داده شود.

این یکی از ساده‌ترین ترفندهای JWST است. با استفاده از ابزار سنجش مادون قرمز خود، این تلسکوپ می‌تواند مناطق غبارآلود فضا را برای مطالعه نوری که بیش از ۱۳ میلیارد سال پیش توسط کهن‌ترین ستارگان و کهکشان‌های کیهان ساطع شده بود، بررسی کند.

اینگونه بود که JWST تصویر میدان عمیق معروف خود را گرفت و به این ترتیب تلاش خواهد کرد حتی بیشتر به گذشته نگاه کند؛ به چند صد میلیون سال اول، پس از انفجار بزرگ. ستارگانی که تلسکوپ آشکار می‌کند ممکن است امروز مدت‌ها باشد که مرده‌اند، اما از آنجایی که نور باستانی آنها سفر طولانی را در سراسر جهان انجام می‌دهد، JWST چشم‌های ما را به یک سفر بی‌نظیر در زمان می‌برد.