تلسکوپ جیمز وب چگونه کار می کند؟

مشتاقان علم نجوم این روزها به دنبال پیگری اخبار تلسکوپ جیمز وب هستند. این تلسکوپ قدرمند و عظیم الجثه که با تازگی به فضا ارسال شده و جایگزین هابل گردیده است، در تلاش است تا علاوه بر نمایش رمز و راز سیاهچاله ها و سایر ناشناخته های فضایی، رمز و رازهایی از گذشته را هم بگشاید و گذشته را هم به بشر امروز نمایش دهد.

تلسکوپ جیمز وب یکی از قدرتمندترین ساخته های دست بشر است که توسط ناسا ساخته و به فضا ارسال شده است. این تلسکوپ که مدت زمان زیادی از ارسالش نگذشته است، توانسته به خوبی از عهده وظایف خود برآید و هر آنچه که از آن خواسته شده را به زمین ارسال نماید.

اما بسیاری از افراد به دنبال دانستن این نکات هستند که این تلسکوپ چه وظایفی بر عهدا دارد و چگونه کار می کند. به همین دلیل ما هم بر آن شدیم تا در یک مقاله کامل به بررسی وظایف و علت اهمیت این تلسکوپ بپردازیم. با ما همراه باشید.

تلسکوپ فضایی جیمز وب چه وظیفه‌ای بر عهده دارد؟

تلسکوپ فضایی جیمز وب ۶ ماه پس از پرتاب رصد جهان را آغاز خواهد کرد و بین ۵.۵ تا ۱۰ سال پس از پرتاب در نقطه L2 باقی خواهد ماند. دانشمندان امید دارند که این تلسکوپ بتواند دیدی از اوایل جهان به آن‌ها بدهد؛ اطلاعاتی که پیش از این نداشته‌ایم.

تلسکوپ فضایی جیمز وب یکی از بزرگ‌ترین و قدرتمندترین تلسکوپ‌ها است و انتظار می‌رود بینش جدیدی از هر مرحله از تاریخ جهان، از شکل‌گیری نخستین ابرهای غبار گرفته تا تشکیل منظومه شمسی در اختیار ما قرار دهد.

ناسا (NASA)، اسا (آژانس فضایی اروپا، ESA) و آژانس فضایی کانادا (CSA) که در ساخت این تلسکوپ مشارکت داشته‌اند، تاکید دارند که JWST، جانشین هابل است و نه جایگزین آن:

تلسکوپ فضایی جیمز وب به ما کمک خواهد کرد تا اندازه و ژئومتری جهان را بهتر درک کنیم و بر ماده تاریک، انرژی تاریک و سرنوشت نهایی جهان هستی، نوری از آگاهی خواهد تاباند.

تلسکوپ فضایی هابل که سی سال پیش به فضا پرتاب شد، نخستین ابزار فضایی ما برای رصد جهان بود و دیدی بی‌سابقه از جهان به ما داد. هابل طول موج‌های مرئی، فرابنفش و مادون قرمز نزدیک را رصد می‌کند؛ اما جیمز وب طول موج های قرمز مرئی تا فروسرخ میانه را رصد می‌کند تا اطلاعات بیشتری از آغاز جهان به دست بیاورد.

این امر بدین دلیل است که وقتی نور ساطع شده از اجرام درخشان اولیه، در جهانی در حال انبساط سفر می‌کند، زمانی به ما می‌رسد که طول موج های آن کشیده شده یا به اصطلاح دچار red-shift شده است. این امر بدین معنا است که جهان اولیه تنها در قسمت مادون قرمز طیف قابل رصد است.

چرا تلسکوپ فضایی جیمز وب مهم است؟

بسیاری از دانشمندان باور دارند که سیاره‌ای درست مانند زمین، در جهان هستی وجود دارد و در جستجوی آن هستند. JWST از تمامی پیشینیان خود قوی‌تر است و نگاهی دقیق‌تر و عمیق‌تر به اعماق فضا خواهد داشت تا سیاره‌های کهکشان های دوردست را کشف کند. تلسکوپ وب ابزاری دارد که به کمک آن می‌توان اتمسفر سیارات را به منظور امکان حفظ حیات بررسی کرد.

البته تلسکوپ‌های بزرگ تری در سطح زمین وجود دارند، اما همانطور که از نام تلسکوپ فضایی جیمز وب بر می‌آید، این تلسکوپ در خارج از جو زمین قرار خواهد گرفت تا دیدی بدون مانع از جهان هستی فراهم کند.

بلیک بولاک، فیزیک اخترشناس و سرپرست سامانه‌های هوایی نورث روپ گرومان می‌گوید:

برای شناخت کهکشان‌های اولیه به آینه بزرگ‌تری احتیاج داشتیم؛ این آینه بزرگ‌تر به فرکانس‌های بالاتر نور خواهد نگریست و آن‌ها را بررسی خواهد کرد. این تلسکوپ باید سرد نیز نگاه داشته شود؛ به همین دلیل سایبانی به اندازه یک زمین تنیس دارد که مانند یک مانع با SPF یک میلیون عمل می‌کند و اجازه عبور هیچ نوری از خورشید را نمی‌دهد.

اما دلیل اهمیت وافر این تلسکوپ فضایی چیست؟

۱)تلسکوپ فضایی جیمز وب قدرتمند است.

بولاک می‌گوید:

تلسکوپ فضایی جیمز وب بزرگ‌ترین و قدرتمندترین تلسکوپی است که تاکنون در فضا قرار گرفته است. تلسکوپ‌های بزرگی در سطح زمین وجود دارند؛ اما تلسکوپی با این ساختار و پیچیدگی تاکنون در فضا قرار نگرفته است.

تلسکوپ فضایی وب جانشین تلسکوپ فضایی هابل است و در حدود ۱۰۰ برابر از آن قدرتمندتر است و آینه بزرگ‌تری نیز دارد. سطح جمع‌آوری نور بزرگ‌تر به این معنا است که وب بسیار فراتر از توان هابل می‌تواند به گذشته بنگرد. هابل در مداری نزدیک به زمین قرار گرفته است؛ اما جیمز وب در فاصله ۱.۵ میلیون کیلومتری از زمین خواهد بود.

۲)تلسکوپ وب نوعی ماشین زمان محسوب می‌شود.

تلسکوپ فضایی هابل با به کار بردن نهایت توان خود می‌توانست کهکشان‌ها را  در زمان نوجوانی آنها رصد کند؛ اما با استفاده از تلسکوپ وب، مشاهده این کهکشان‌ها در زمان نوزادی آنها امکان پذیر می‌شود. بولاک می‌گوید:

تلسکوپ وب به ما امکان می‌دهد تا به گذشته بنگریم و نخستین اجرام جهان را برای اولین بار ببینیم. همچنین قادر خواهیم بود تا دیگر سیاراتی که به دور دیگر ستاره‌ها می‌چرخند و سیارات فراخورشیدی دوردست را شناسایی کنیم. همچنین می‌توانیم وجود اقیانوس، اتمسفر یا مواد شیمیایی اتمسفرهای این سیارات را بررسی کنیم.

تلکسوپ وب به دانشمندان امکان می‌دهد تا سیارک‌ها دوردست و قمرهای آن‌ها را بررسی کنند تا در مورد نحوه تشکیل و تاریخچه منظومه شمسی به اطلاعات دقیق‌تری دست پیدا کنند.

گروه های پژوهشی امید دارند که با مشخص کردن تاریخچه برخی سیارک‌ها در مورد گذشته منظومه شمسی بیشتر بدانند و به اطلاعاتی که تاکنون از سایر تلسکوپ‌ها به دست آورده‌ایم، عمق بیشتری ببخشند.

اندرو ریوکین، از اعضای آزمایشگاه فیزیک کاربردی دانشگاه جان هاپکینز می‌گوید:

وب به ما امکان می‌دهد تا سیارک‌ها بیشتری را با کیفیت بالا رصد کنیم؛ داده‌هایی که با استفاده از تلکسوپ‌های روی زمین قابل دستیابی نیستند.