چرا تلسکوپ “جیمز وب” لحظه آغاز جهان را رصد نمی کند؟

به گزارش گروه علم و فناوری ، طراحی این تلسکوپ یک تلاش جهانی به رهبری ناسا بوده و هدف آن جابجایی مرزهای رصد نجومی با مهندسی انقلابی است. آینه آن بسیار بزرگ است و قطر آن حدود 21 فوت (6.5 متر) است که تقریباً سه برابر اندازه تلسکوپ فضایی هابل است که در سال 1990 به فضا پرتاب شد و هنوز در حال کار است.

به گفته SF، این آینه تلسکوپ است که به آن اجازه می دهد نور را جمع آوری کند. جیمز وب آنقدر بزرگ است که می تواند کم نورترین و دورترین کهکشان ها و ستاره های جهان را ببیند. ابزارهای پیشرفته آن می توانند اطلاعاتی در مورد ترکیب، دما و حرکت این اجرام کیهانی دوردست آشکار کنند.

اخترفیزیکدانان به طور مداوم به گذشته نگاه می کنند تا ببینند ستارگان، کهکشان ها و سیاهچاله های کلان پرجرم زمانی که نور آنها سفر خود را به سمت زمین آغاز کرد چه شکلی بودند و از این اطلاعات برای درک بهتر رشد و تکامل آنها استفاده می کنند. برای دانشمند فضایی، تلسکوپ فضایی جیمز وب دریچه ای به آن دنیای ناشناخته است. جیمز وب چقدر می تواند به جهان و گذشته آن نگاه کند؟ پاسخ حدود 13.5 میلیارد سال است.

سفر در زمان

یک تلسکوپ ستاره ها، کهکشان ها و سیارات فراخورشیدی را آنطور که هستند نشان نمی دهد. درعوض، اخترشناسان نگاهی اجمالی به حال خود در گذشته دارند. طول می کشد تا نور در فضا حرکت کند و به تلسکوپ ما برسد. در اصل، این بدان معنی است که نگاه کردن به فضا نیز سفری به گذشته است.

این حتی برای اشیایی که کاملاً به ما نزدیک هستند نیز صادق است. نوری که از خورشید می بینید حدود هشت دقیقه و 20 ثانیه زودتر از آن خارج شده است. این مدت زمانی است که نور خورشید به زمین می رسد.

شما به راحتی می توانید محاسبات را در این مورد انجام دهید. تمام نورها، چه نور خورشید، چه چراغ قوه یا یک لامپ در خانه شما، با سرعت 186000 مایل (تقریباً 300000 کیلومتر) در ثانیه حرکت می کنند. این بیش از 11 میلیون مایل است که حدود 18 میلیون کیلومتر در دقیقه است. خورشید حدود 93 میلیون مایل (150 میلیون کیلومتر) از زمین فاصله دارد. که زمان رسیدن به نور را به حدود هشت دقیقه و 20 ثانیه می رساند.

اما هر چه چیزی دورتر باشد، زمان بیشتری طول می کشد تا نور آن به ما برسد. به همین دلیل است که نوری که از نزدیکترین ستاره به خود به غیر از خورشید، پروکسیما قنطورس، می بینیم، به چهار سال قبل بازمی گردد. این ستاره حدود 25 تریلیون مایل (حدود 40 تریلیون کیلومتر) از زمین فاصله دارد، بنابراین کمی بیش از چهار سال طول می کشد تا نور آن به ما برسد.

اخیراً جیمز وب ستاره Earendel را مشاهده کرده است که یکی از دورترین ستارگان کشف شده است و نوری که جیمز وب می بیند حدود 12.9 میلیارد سال سن دارد.

تلسکوپ فضایی جیمز وب بسیار بیشتر از تلسکوپ های دیگر مانند تلسکوپ فضایی هابل به گذشته سفر می کند. به عنوان مثال، اگرچه هابل می تواند اجسامی را 60000 بار کم نورتر از چشم انسان ببیند، جیمز وب می تواند اجسامی را تقریبا 9 برابر کم نورتر از حتی هابل ببیند.

مه بنگ

اما آیا امکان بازگشت به آغاز زمان وجود دارد؟

بیگ بنگ اصطلاحی است که برای تعریف آغاز جهان آنطور که ما می شناسیم استفاده می شود. دانشمندان بر این باورند که این اتفاق در حدود 13.8 میلیارد سال پیش رخ داده است. این نظریه پذیرفته شده ترین نظریه در بین فیزیکدانان برای توضیح تاریخ جهان ماست.

با این حال، این نام کمی گمراه کننده است زیرا نشان می دهد که نوعی انفجار، مانند آتش بازی، جهان را ایجاد کرده است. بیگ بنگ با دقت بیشتری فضایی را نشان می دهد که به سرعت در حال گسترش در همه جای جهان است. محیط بلافاصله پس از انفجار بزرگ شبیه یک مه کیهانی بود که جهان را پوشانده و عبور نور را دشوار می کرد. در نهایت، کهکشان ها، ستاره ها و سیارات شروع به رشد کردند.

به همین دلیل این دوره را در جهان «عصر تاریک کیهانی» می نامند. با ادامه گسترش جهان، مه کیهانی شروع به بلند شدن کرد و نور سرانجام توانست آزادانه در فضا حرکت کند. در واقع، تعداد کمی از ماهواره ها نور باقی مانده از انفجار بزرگ را 380000 سال پس از وقوع آن مشاهده کرده اند. این تلسکوپ ها برای تشخیص درخشش باقی مانده از سحابی طراحی شده اند که نور آن را می توان در نوار مایکروویو ردیابی کرد.

با این حال، حتی 380000 سال پس از انفجار بزرگ، هیچ ستاره یا کهکشانی وجود نداشت. دنیا هنوز جای بسیار تاریکی بود. دوران تاریک کیهانی تا چند صد میلیون سال بعد، زمانی که اولین ستاره ها و کهکشان ها شروع به شکل گیری کردند، به پایان نرسید.

تلسکوپ فضایی جیمز وب برای رصد زمان تا لحظه بیگ بنگ طراحی نشده بود، بلکه برای دیدن دوره ای طراحی شد که اولین اجرام در جهان شروع به تشکیل و انتشار نور کردند.

قبل از این دوره زمانی، به دلیل شرایط جهان اولیه و نبود کهکشان ها و ستاره ها، نور کمی برای رصد تلسکوپ فضایی جیمز وب وجود داشت.

نگاه کردن به دوره زمانی نزدیک به بیگ بنگ فقط به داشتن یک آینه بزرگتر نیست، و ستاره شناسان قبلاً این کار را با استفاده از ماهواره های دیگری انجام داده اند که انتشار امواج مایکروویو را مدت ها پس از انفجار بزرگ مشاهده کرده اند. بنابراین، تلسکوپ فضایی جیمز وب، که جهان را چند صد میلیون سال پس از انفجار بزرگ رصد می کند، محدودیتی برای تلسکوپ ها ندارد. در عوض، این در واقع ماموریت تلسکوپ است. این بازتابی از جایی است که انتظار داریم اولین نور ستارگان و کهکشان ها را ببینیم.

با مطالعه کهکشان های باستانی، دانشمندان امیدوارند شرایط منحصر به فرد جهان اولیه را درک کنند و در مورد فرآیندهایی که به شکوفایی آنها کمک کرده است بینشی به دست آورند. این شامل تکامل سیاهچاله های کلان پرجرم، چرخه زندگی ستارگان و آنچه سیارات فراخورشیدی از آن ساخته شده اند می شود.

انتهای پیام