اهداف بعدی تلسکوپ جیمز وب شگفت انگیز خواهد بود

به نقل از cnet، با انتشار اولین تصاویر تلسکوپ فضایی جیمز وب در ۱۲ جولای ناسا، ESA و آژانس فضایی کانادا هزینه ۱۰ میلیارد دلاری را در فاصله ۱ میلیون مایلی ثابت کردند. تنها نگاهی به جلوه‌های بصری ارتقاء یافته‌ای بیندازید که وب نسبت به نسخه قبلی خود، هابل، ارائه کرده است. آن‌ها شاهکار‌های احشایی هستند که ما را مجبور می‌کنند به شکوه کیهان فکر کنیم و به حضور ناچیز منظومه شمسی در این گستره در درون خود بیندیشیم. 

اگرچه اولین نتایج تمام رنگی تلسکوپ بسیار عالی بود، اما آن‌ها صرفا چشایی از قابلیت‌های این ابزار هستند. در حقیقت ما حتی ممکن است کلماتی برای توصیف آنچه که در راه است، نداشته باشیم، همانطور که اولین تصویر نوری تلسکوپ فضایی هابل نمی‌تواند زمینه‌های عمیق شگفت انگیزی را که روزی دیوار‌های دپارتمان نجوم یا سحابی‌هایی را که الهام بخش شعر هستند، پیش بینی کند.

اما ممکن است بتوانیم برخی از صحنه‌های آینده JWST را استنباط کنیم، زیرا علیرغم تازگی عمومی این تلسکوپ، دانشمندان سال‌هاست که برای استفاده از آن صف کشیده‌اند.

در حال حاضر، محققان قرار است به پدیده‌هایی اشاره کنند که ذهن شما را متحیر می‌کند: سیاه‌چاله‌های عظیم، ادغام کهکشان‌های درهم شکسته، ستاره‌های دوتایی درخشان که سیگنال‌های دود منتشر می‌کنند، و حتی شگفتی‌های نزدیک‌تر به خانه مانند گانیمد، قمر یخی مشتری.

به طور خاص، چند دانشمند خوش شانس، پیشنهاد‌هایی را ارائه می‌دهند که به شش دسته تقسیم شده‌اند، که هر کدام به دقت توسط کمیته مشورتی تلسکوپ فضایی جیمز وب و مؤسسه علوم تلسکوپ فضایی در نوامبر ۲۰۱۷ انتخاب شده‌اند، بدون در نظر گرفتن بیش از ۲۰۰ پروژه بین‌المللی که به طور جداگانه زمان دریافت کرده‌اند. تلسکوپ و کسانی که آماده پیوستن به لیست انتظار هستند.

اما کادر اولیه کاوشگران فضایی JWST قرار است هم برای دانشمندان و هم برای «محدوده» یک برد-برد باشد. این مطالعات مجموعه داده‌ها، خطوط پایه، هک‌های زندگی مفید را ایجاد می‌کند و به طور کلی ابزار‌های قدرتمند ماشین را برای هر چیزی که در آینده می‌آید آماده می‌کند، برای لحظات بزرگی که در تاریخ ثبت خواهند شد.

برای پی بردن به پتانسیل علمی کامل تلسکوپ فضایی جیمز وب، ضروری است که جامعه علمی به سرعت یاد بگیرد که از ابزار و قابلیت‌های آن استفاده کند.

در فاصله ۳.۵ میلیارد سال نوری از زمین، خوشه‌ای عظیم از کهکشان‌ها به نام آبل ۲۷۴۴ قرار دارد که به عنوان خوشه پاندورا نیز شناخته می‌شود. شاید بتوان گفت این کاندیدای شروع کامل برای JWST است، زیرا بخشی از جهان باستانی و دور است. تلسکوپ نسل بعدی ناسا حاوی تعداد زیادی تجهیزات تصویربرداری مادون قرمز است که می‌تواند به نوری که از کیهان دور تابیده می‌شود دسترسی پیدا کند، نوری که نه چشم انسان و نه تلسکوپ‌های نوری استاندارد قابل مشاهده نیست؛ بنابراین، گروهی از محققان قصد دارند آنچه را که در این خوشه کهکشانی درخشان، پنهان برای دید انسان، اما برای پیشرفت اخترفیزیکی حیاتی است، مشاهده کنند.

آن‌ها قصد دارند از دو ابزار JWST به نام‌های طیف‌نگار فروسرخ نزدیک و تصویرگر مادون قرمز نزدیک و طیف‌نگار بدون شکاف استفاده کنند که هر دو می‌توانند به سادگی ترکیب شیمیایی جهان‌های دور را که در منطقه مادون قرمز گیر کرده‌اند، رمزگشایی کنند. اما JWST صرفا دوراندیش نیست، همچنین می‌تواند عینک مطالعه‌اش را روشن کرده و چیز‌های اطراف را نیز اسکن کند.

این بخش تحقیقاتی آماده است تا تقریبا از تمام تجهیزات مادون قرمز پیشگامانه JWST استفاده کند: Nirspec، Niriss، و همچنین دوربین مادون قرمز نزدیک (تصویرگر آلفای JWST ) و دوربین مادون قرمز میانی (MIRI) که همانطور که ممکن است حدس بزنید، متخصص در تشخیص نور مادون قرمز میانی است؛ بنابراین قابلیت‌های ابزار JWST  یکی از بزرگترین و درخشان‌ترین منابع منظومه شمسی است.

ما می‌دانیم گرد و غبار عنصر اصلی تشکیل ستارگان و سیاراتی است که جهان ما را تزئین می‌کنند، اما هنوز در جدول زمانی که آن‌ها دنبال کردند تا ما را به جایی که امروز هستیم برسانند، مه آلود هستیم، به خصوص به این دلیل که بسیاری از آن‌ها برای ما حیاتی هستند. گرد و غبار وجود در جهان اولیه پراکنده شده است و جهان اولیه صرفا با نور مادون قرمز روشن می‌شود. اینها دقیقا همان چیزی است که JWST می‌تواند و می‌خواهد به آن بپردازد.

شکستن داستان گرد و غبار ستاره‌ای به معنای ساختن درکی از بلوک‌های سازنده جهان کیهانی است، شبیه به این که چگونه مطالعه اتم‌ها دانش در مورد تکه‌های ماده را باز می‌کند؛ و همانطور که کارل سیگان یک بار گفت کیهان در درون ماست. ما از مواد ستاره‌ای ساخته شده‌ایم. ما راهی برای جهان هستیم تا خود را بشناسد.

بیشتر بخوانید 

• بررسی اهدافی که جیمز وب آن‌ها را دنبال می‌کند

برایان ولش، یکی از اخترشناسان اکتشافی از دانشگاه جانز هاپکینز، در بیانیه‌ای گفت: «مطالعه Earendel (ستاره) پنجره‌ای رو جهانی بود که ما با آن ناآشنا هستیم، اما به هر چیزی که می‌دانیم، منجر شد؛ اما به یاد داشته باشید که چگونه JWST برای مطالعه جهان باستانی و نامرئی مسلح است؟ نویسندگان این مطالعه آماده هستند تا Earendel را با لنز JWST ببینند، امیدواریم تایید کنند که آیا واقعا تنها یک جسم ستاره‌ای است و به عنوان نوعی ستاره سپیده دم شناخته می‌شود.

سیجی فوجیموتو، یکی از اخترشناسان اکتشافی از موسسه نیلز بور از دانشگاه کپنهاگ، در بیانیه‌ای گفت: وب این قدرت را خواهد داشت که قاطعانه تعیین کند که این سیاه‌چاله‌های به سرعت در حال رشد چقدر رایج هستند؛ و در نهایت، می‌توانم بگویم حیرت‌انگیزترین جنبه JWST  حداقل برای من، این است که در حال حاضر بهترین عکسی است که ما برای یافتن اثبات وجود حیات فرازمینی داریم.

برخی از دانشمندان حتی پیش از موعد از موارد مثبت کاذب مواد آلی که ممکن است نرم‌افزار JWST دریافت کند، محافظت می‌کنند تا وقتی آن روز فرا رسد، عموم مردم (من) را نگران نکنند. اما اگر آن روز فرا رسد، بدون شک آرواره‌های ما به زمین می‌افتد و ضربان قلب ما افزایش می‌یابد، و بدون ابهام، ۱۲ ژوئیه را یک خاطره ملایم می‌دانیم؛ و حتی اگر آن روز فرا نرسد، زمان زیادی نمی‌گذرد تا موزه اکتشافات فضایی جدید ناسا تصویری را به اندازه اولین میدان عمیق هابل در سال ۱۹۹۵ ارسال کند، تصویری که هنوز نمی‌توانیم آن را درک کنیم.