تلسکوپ فضایی نانسی گریس رومن؛ گام تازه ناسا برای شناخت جهان
ناسا در آستانه پرتاب تلسکوپ فضایی نانسی گریس رومن قرار دارد؛ رصدخانهای که با هدف بررسی منشأ جهان، ترکیب آن و چگونگی تکامل کیهان طراحی شده است. این مأموریت یکی از مهمترین پروژههای اخترشناسی سالهای اخیر به شمار میرود و قرار است دیدگاهی گستردهتر از ساختار و تاریخ جهان در اختیار دانشمندان قرار دهد.
این تلسکوپ به افتخار «نانسی گریس رومن»، نخستین مدیر بخش اخترشناسی ناسا و نخستین زن مدیر اجرایی این سازمان نامگذاری شده است. او نقش مهمی در توسعه برنامههای اخترشناسی فضایی ناسا و افزایش دانش بشر درباره ستارگان داشت.
تفاوت تلسکوپ فضایی نانسی گریس رومن با جیمز وب
برخلاف تلسکوپ فضایی جیمز وب که برای مطالعه دقیق اجرام منفرد طراحی شده است، تلسکوپ فضایی نانسی گریس رومن مأموریت متفاوتی دارد. هدف اصلی آن تصویربرداری از بخشهای بسیار وسیعی از آسمان است تا دانشمندان بتوانند تصویری جامع از ساختار جهان و تغییرات آن در طول زمان تهیه کنند.
رومن در واقع نقش یک نقشهبردار بزرگ کیهانی را بر عهده خواهد داشت و دادههایی فراهم میکند که امکان مطالعه الگوهای گسترده کیهان را فراهم میسازد.
تلسکوپ فضایی نانسی گریس رومن؛ منشأ متفاوت یک تلسکوپ فضایی
یکی از ویژگیهای جالب این مأموریت، پیشینه آن است. این تلسکوپ در ابتدا بهعنوان یک ماهواره جاسوسی ذخیره ساخته شده بود و بعدها توسط سازمان اطلاعات فضایی دولت آمریکا در اختیار ناسا قرار گرفت.
پس از آن، ناسا دو ابزار علمی اصلی را روی این سامانه نصب کرد تا آن را به یک رصدخانه پیشرفته فضایی تبدیل کند.
ابزارهای تلسکوپ فضایی نانسی گریس رومن
مهمترین ابزار این مأموریت، دوربین میدان دید گسترده است که نور فروسرخ را دریافت میکند. نور فروسرخ طول موجی بلندتر از نور مرئی دارد و به همین دلیل میتواند از میان غبارهای کیهانی عبور کرده و نواحی دوردست جهان را آشکار کند.
میدان دید این دوربین حدود ۱۰۰ برابر بزرگتر از دوربین فروسرخ تلسکوپ هابل است، اما وضوح تصویری مشابه آن ارائه میدهد. همچنین این ابزار میتواند نقشهبرداری از کیهان را حدود هزار برابر سریعتر از هابل انجام دهد؛ بهگونهای که مشاهداتی که برای هابل قرنها زمان نیاز داشت، رومن در مدت بسیار کوتاهتری انجام خواهد داد.
ابزار دوم کرونوگراف است؛ سامانهای که نور بسیار شدید ستارگان را مسدود میکند تا اجرام کمنور اطراف آنها، مانند سیارهها یا قرصهای غبار و گاز، قابل مشاهده شوند.
تلسکوپ فضایی نانسی گریس رومن؛ بررسی ماده تاریک و انرژی تاریک
یکی از مهمترین اهداف تلسکوپ فضایی نانسی گریس رومن مطالعه دو مؤلفه ناشناخته جهان یعنی ماده تاریک و انرژی تاریک است.
بر اساس مدل کنونی کیهانشناسی، ماده معمولی که ستارگان، سیارهها و انسانها را تشکیل میدهد، تنها بخش کوچکی از جهان را شامل میشود. حدود ۲۵ درصد جهان از ماده تاریک تشکیل شده که نور را جذب یا بازتاب نمیدهد، اما نیروی گرانشی آن در کنار هم نگه داشتن کهکشانها نقش اساسی دارد.
حدود ۷۰ درصد دیگر نیز از انرژی تاریک تشکیل شده است؛ پدیدهای که باعث شتاب گرفتن انبساط جهان میشود. با وجود سالها تحقیق، ماهیت واقعی انرژی تاریک همچنان ناشناخته باقی مانده است.
آیا انرژی تاریک ثابت است؟
دانشمندان سالها تصور میکردند انرژی تاریک مقداری ثابت دارد، اما نتایج برخی پژوهشهای جدید احتمال میدهد این ویژگی در طول زمان تغییر کند.
تلسکوپ فضایی نانسی گریس رومن قرار است این فرضیههای مختلف را با دادههای دقیق بررسی کند. اگر انرژی تاریک واقعاً ثابت باشد، جهان برای همیشه به انبساط خود ادامه خواهد داد. اما اگر این انرژی در طول زمان تغییر کند، ممکن است نشانهای از قوانین فیزیکی جدید یا نقص در مدل فعلی کیهان باشد.
پژوهشگران همچنین امیدوارند این مأموریت بتواند به پرسش قدیمی درباره علت برابری نسبی چگالی ماده و انرژی تاریک در عصر کنونی جهان پاسخ دهد؛ دورهای که بهنظر میرسد مرحلهای گذرا در تاریخ کیهان باشد.
تلسکوپ فضایی نانسی گریس رومن؛ کشف هزاران سیاره فراخورشیدی
تواناییهای تلسکوپ فضایی نانسی گریس رومن تنها به مطالعه کیهان محدود نمیشود. این رصدخانه بزرگترین بررسی انجامشده برای کشف سیارههای فراخورشیدی را نیز انجام خواهد داد.
رومن از روشی به نام ریزهمگرایی گرانشی استفاده میکند. در این پدیده، میدان گرانشی یک ستاره نور ستارهای دورتر را خم کرده و مانند یک عدسی طبیعی آن را تقویت میکند. اگر آن ستاره دارای سیاره باشد، تغییر کوچکی در روشنایی ایجاد میشود که وجود سیاره را آشکار میکند.
این روش امکان شناسایی سیارههایی را فراهم میکند که با روشهای رایج مانند گذر سیاره یا اندازهگیری سرعت شعاعی بهسختی قابل کشف هستند؛ از جمله سیارههای کمجرم، سیارههای دور از ستاره میزبان و حتی سیارههای سرگردانی که به هیچ ستارهای وابسته نیستند.
تلسکوپ فضایی نانسی گریس رومن؛ همکاری با دیگر رصدخانههای بزرگ
رومن بخشی از نسل جدید رصدخانههای نقشهبردار آسمان خواهد بود و در کنار مأموریت «اقلیدس» آژانس فضایی اروپا و رصدخانه «ورا سی. روبین» فعالیت خواهد کرد.
همچنین این تلسکوپ با جیمز وب همکاری نزدیکی خواهد داشت؛ به این صورت که رومن اجرام یا الگوهای جالب را در مقیاس وسیع شناسایی میکند و جیمز وب آنها را با جزئیات بسیار بالا بررسی خواهد کرد.
انتظار برای کشف پدیدههای ناشناخته
دانشمندان معتقدند شاید مهمترین دستاورد این مأموریت، کشف پدیدههایی باشد که تاکنون ناشناخته بودهاند. رصد مداوم بخشهای وسیعی از آسمان میتواند رویدادهای نادر و اجرامی را آشکار کند که تاکنون از دید اخترشناسان پنهان ماندهاند.
در مجموع، تلسکوپ فضایی نانسی گریس رومن با ترکیب میدان دید وسیع و دقت بالا، ابزار قدرتمندی برای آزمودن نظریههای فعلی درباره جهان خواهد بود و شاید مسیر کشف قوانین تازهای در فیزیک و کیهانشناسی را هموار کند.
منبع
بیشتر بخوانید…
