رصد کیهان بعد از بازنشستگی هابل
ناسا اعلام کرده در پی مشکلاتی که طی ماههای اخیر در عملکرد هابل بهعنوان معروفترین تلسکوپ جهان ایجاد شده است، به دنبال بازنشستگی تدریجی آن خواهد بود؛ به این بهانه سراغ چند نمونه از قویترین تلسکوپهای جهان رفتیم
تلسکوپ فضایی هابل که از زمان پرتاب به فضا و قرار گرفتن در مدار در سال ۱۹۹۰ انقلابی در علم نجوم ایجاد کرد، بهتدریج بازنشسته خواهد شد. مقامات ناسا به تازگی با تایید این موضوع، علت بازنشستگی این تلسکوپ فضایی را کاهش تدریجی ساعات رصد آن اعلام کردهاند. این تصمیم به دلیل مشکلاتی است که طی ماههای اخیر در یکی از سه ژیروسکوپ تلسکوپ مشاهده شده است؛ ژیروسکوپها ابزاری هستند که جهتگیری تلسکوپ را کنترل میکنند. طی سالهای اخیر تلسکوپهای زیادی شروع بهکار کردند که در راس آنها «جیمز وب» قرار دارد؛ تلسکوپی که از شروع فعالیتش با انتشار تصاویری شگفتانگیز از کیهان، بسیاری از فرضیههای قدیمی را به چالش کشید و افقهای تازهای پیش روی دنیای اختر فیزیک گشود. با اینهمه اگر در حال حل کردن جدول باشید و سوال این باشد که معروفترین تلسکوپ جهان چه نام دارد؟ بیتوجه به اینکه جواب چند حرفی است؛ حتماً ذهنتان سمت هابل خواهد رفت. تلسکوپی که حالا کم کم باید منتظر بازنشسته شدنش و حضور تلسکوپهای قدرتمند دیگر باشیم. در این مطلب به نقل از «یورونیوز» و «zoomit.ir»، سراغ بحث بازنشستگی هابل و مرور معروفترین و شاخصترین تلسکوپهای جهان رفتیم.
بهسوی خاموشی هابل
مارک کلمپین، مدیر بخش اخترفیزیک ناسا، در این باره میگوید: «بعد از انجام مجموعهای از آزمایشها و بررسیهای دقیق، از بین گزینههای موجود تصمیم گرفتیم که هابل فقط از یکی از سه ژیروسکوپ موجود استفاده کند.» پاتریک کروز، مدیر پروژه هابل در ناسا نیز در همین زمینه اعلام کرد که فرایند انتقال به استفاده از یک ژیروسکوپ تا اواسط ژوئن به پایان خواهد رسید. به گفته مسئول ناسا، این مسئله سبب خواهد شد تا گردش هفتگی هابل به دور زمین ۱۱ بار کاهش یابد و بدین ترتیب ۱۲ درصد از ظرفیت این تلسکوپ برای انجام مشاهدات نجومی کاسته خواهد شد. وی افزود: تلسکوپ هابل در طول ۱۲ ماه آینده همچنان قادر به رصد کل آسمان شب خواهد بود، اما دیگر نمیتواند اجرام نزدیکتر از سیاره مریخ را حتی اگر چنین اجرامی بههر شکل نادر باشند، دنبال کند. پاتریک کروز، مدیر پروژه هابل، در ادامه تاکید کرد: «ما معتقد نیستیم که این تلسکوپ فضایی در حال حاضر در آستانه خاموشی نهایی خود باشد.» ناسا احتمال اینکه هابل تا سال ۲۰۳۵ با همین تنظیمات و پیکربندی فعلی به فعالیت خود ادامه دهد را ۷۰ درصد تخمین میزند.
تلسکوپی برای اکتشافات مهم
تلسکوپ فضایی هابل که در سال ۱۹۹۰ پرتاب شد، انقلابی در علم نجوم ایجاد کرد و دیدگاه ما را به جهان هستی دگرگون ساخت. این تلسکوپ که در ارتفاع ۵۱۵ کیلومتری بالای زمین قرار دارد، از منظومه شمسی، کهکشان راه شیری و کهکشانهای بسیار دور، تصاویر بینظیری را به ثبت رسانده است. به لطف هابل، دانشمندان موفق به کشف موارد شگفتانگیزی از جمله وجود سیاهچالههای عظیم در مرکز همه کهکشانها و همچنین بخار آب در اطراف سیارات فراخورشیدی شدند. تلسکوپ فضایی هابل که شاید یکی از مهمترین ابزارهای علمی دستساز بشر باشد، به رغم کاهش تواناییها، همچنان به انجام اکتشافات مهم ادامه میدهد. این تلسکوپ به عنوان مثال در سال ۲۰۲۲ «ایرندل»، دورترین ستارهای را که تاکنون مشاهده شده است، کشف کرد. به گفته مارک کلمپین، هابل بهرغم محدودیتهای تازه، همچنان به رصد اجرام در منظومه شمسی، بررسی برخی کهکشانهای دوردست و همچنین همکاری با تلسکوپ فضایی جیمز وب (که در سال ۲۰۲۱ پرتاب شد) برای مطالعه جو سیارات فراخورشیدی ادامه میدهد.
غولهایی در خدمت دانش
حالا که بحث بازنشستگی هابل مطرح است، بدنیست بدانیم تلسکوپهای قوی زمینی و فضایی، به ما امکان دادند تا تشکیل سیارهها را در اطراف ستارههای جوان تماشا کنیم، به نخستین لحظات شکلگیری جهان هستی نگاهی بیندازیم، سیارههایی را فراتر از محله خورشیدی خودمان کشف کنیم و حتی با بررسی جو آنها، به جستوجوی علایم حیات فرازمینی بپردازیم. با وجود اکتشافات برجسته بسیار در طول دهههای اخیر، قطعا همچنان در آینده با مشاهدات و کشفهای پیشبینینشده بسیاری مواجه خواهیم شد. در دنیا انواع گوناگون تلسکوپ وجود دارد که برای مشاهده گروه مختلفی از تابشهای الکترومغناطیس مورد استفاده قرار میگیرند. بهعنوان نمونه، تلسکوپهای نوری، رادیویی و پرتو ایکس همگی بهنوبه خود برای پیشرفت علم مفید بودهاند. در ادامه با چند تلسکوپ قوی زمینی و فضایی جهان آشنا میشویم.
چشم آسمان | تلسکوپ کروی با دیافراگم پانصد متری
تلسکوپ کروی با دیافراگم پانصد متری یا به اختصار «فست» که با اسم مستعار «چشم آسمان» هم شناخته میشود، با بهرهگیری از بزرگترین دیش ساختهشده تاکنون قویترین تلسکوپ جهان محسوب میشود. دانشمندان تصمیم گرفتند این تلسکوپ را در استان گوئیژو چین دور از شهرها و روستاها بسازند تا تداخل دستگاههای الکترونیکی تولیدکننده امواج رادیویی مانند تلفنهای همراه را کاهش دهند. تلسکوپ فست امواج رادیویی را از اجسام موجود در فضا جمعآوری میکند، بهدنبال تپاخترها و انفجارهای رادیویی سریع میگردد و محیط میانستارهای (فضای بین ستارگان) را مطالعه میکند. فست همچنین بخشی از پروژه جستوجو برای هوش فرازمینی (SETI) است. دانشمندان از این تلسکوپ عظیم چینی برای یافتن امواج ضربهای بهجامانده از بیگبنگ نیز استفاده خواهند کرد. ساخت فست از سال ۲۰۱۱ آغاز شد و پنج سال به طول انجامید. تلسکوپ در سال ۲۰۱۶ نخستین نور خود را دریافت کرد و سپس دانشمندان سه سال را صرف آزمایش آن کردند تا از کارکرد مناسبش اطمینان یابند. تلسکوپ درنهایت در سال ۲۰۲۰ بهطور کامل عملیاتی شد.
ELT | قویترین تلسکوپ نوری جهان
تلسکوپ فوقالعاده بزرگ اروپایی (ELT) زمانی که به بهرهبرداری برسد، به بزرگترین و قویترین تلسکوپ نوری جهان تبدیل خواهد شد. انتظار میرود این تلسکوپ که توسط رصدخانه جنوبی اروپا (ESO) و با مشارکت ۱۶ کشور در دست ساخت است، تا پایان سال ۲۰۲۷ تکمیل شود. ELT امواج مرئی و فروسرخ را رصد خواهد کرد و آینه اصلی آن با قطر حیرتانگیز ۴۰ متر میتواند صد میلیون برابر بیشتر از چشم انسان نور را جمعآوری کند. وزن کل تلسکوپ ۳ هزار تن خواهد بود. اییالتی در بیابان آتاکاما در شیلی ساخته میشود و بیش از ۳ هزار متر از سطح دریا ارتفاع دارد. این مکان خشک و مرتفع، بهترین شرایط را برای تلسکوپی نوری فراهم میکند. ساکنبودن حداکثری هوا در این محل از تار شدن تصاویر تلسکوپ جلوگیری میکند. تلسکوپ فوقالعاده بزرگ اروپایی برای مطالعه سیارههای فراخورشیدی، کهکشان ها، سیاهچالهها و تشکیل ستارگان ساخته میشود. ELT تلسکوپی زمینی است و میتواند در مقایسه با تلسکوپ فضایی هابل، تصاویری ۱۶ برابر واضحتر ثبت کند.
ماژلان | تحولی بزرگ در راه است
تلسکوپ غولپیکر ماژلان (GMT) یکی از اعضای کلاس بعدی تلسکوپهای بسیار بزرگ زمینی است که نوید تحول در دید و درک ما از جهان را میدهد. این تلسکوپ که هماکنون در رصدخانه لاس کامپاناس در بیابان آتاکامای شیلی دردست ساخت است، احتمالا تا سال ۲۰۲۵ آماده خواهد شد. جیامتی درمجموع از هفت آینه بزرگ تشکیل خواهد شد که در یک پیکربندی شبیه به گلبرگ گل چیده میشوند. قطر هر آینه تقریبا ۸٫۲ متر است و وزن هرکدام به نزدیک ۱۷ تن میرسد. آینهها بههمراه یکدیگر سطح اپتیکال منفردی به قطر بیش از ۲۴ متر را تشکیل میدهند. این طراحی به تلسکوپ غولپیکر ماژلان، ۱۰ برابر قدرت تفکیک بیشتر از تلسکوپ فضایی هابل میدهد. اخترشناسان باور دارند که جیامتی به آنها امکان میدهد تا نور تابیده از دورترین نقاط جهان را جمعآوری و همچنین سیارههای چرخان به دور ستارگان دیگر را شناسایی کنند.
جیمز وب | تلسکوپی برای غافلگیریهای بزرگ
تمام تلسکوپهای بزرگ و قدرتمندی که شناخت ما از کیهان را افزایش دادهاند یا قرار است در آینده چنین کنند، از نوع زمینی نیستند. جیمز وب، قویترین تلسکوپ فضایی جهان که در دسامبر سال ۲۰۲۱ سرانجام پس از سالها انتظار پرتاب شد، شاهکار مهندسی بیمانندی است که بدون شک جایگاه ویژهای در فهرست ما دارد. جیمز وب پروژه مشترک ناسا، آژانس فضایی اروپا و آژانس فضایی کاناداست که از نقطه لاگرانژی ۲ در فاصله تقریبا ۱٫۵ میلیون کیلومتری از زمین، کیهان را رصد میکند. جیمز وب بهطور ویژه برای برای رصد جهان در طول موجهای فروسرخ طراحی شده است و از آینه چندبخشی بزرگی به قطر ۶٫۵ متر بهره میبرد که امکان دیدن اجسام کمنورتر و کوچکتر را فراهم میکند. نخستین مجموعه تصاویر جیمز وب در تابستان ۲۰۲۲ منتشر شدند و چشماندازهایی شگفتانگیز و پیشتر دیدهنشده از جهان را ارائه کردند که برخی از آنها باعث حیرت دانشمندان شد. تلسکوپ جیمز وب برای نگاهکردن به جهان اولیه و اجرامی که فراتر از محدوده دید تلسکوپ هابل هستند، طراحی شده و درصدد پاسخگویی به این پرسشهاست: نخستین ستارگان و کهکشانها چه شکلی بودند؟ ستارگان و کهکشانها چگونه تکامل مییابند؟ آیا میتوانیم سرانجام به ماهیت ماده تاریک و انرژی تاریک پی ببریم؟