تلسکوپ جیمز وب به دنبال نشانه‌های حیات در اطراف کوتوله‌های سفید

 

فرادید| آیا ستاره‌های مرده کهکشان می‌توانند در جستجوی حیات به ما کمک کنند؟ این سوالی است که جیمز وب باید آنرا پاسخ دهد.

به گزرش فرادید؛ گروهی از محققان دانشگاه کرنل چنین نظری دارند. آن‌ها می‌گویند تماشای گذر سیارات فراخورشیدی از مقابل سیارات کوتوله میتواند به ما چیز‌های زیادی درباره آن سیاره‌ها بگوید، حتی ممکن است نشانه‌هایی از حیات را نشان دهد. یک مطالعه جدید این ایده را در The Astrophysical Journal Letters ارائه داده است. عنوان این تحقیق “فرصتی برای کوتوله سفید: مشاهدات قوی مولکول‌ها در جو سیارات فرا خورشیدی زمین مانند با تلسکوپ فضایی جیمز وب” است.

کالتنگر، نویسنده اصلی این مقاله، می‌گوید:”اگر سیارات سنگی در اطراف کوتوله‌های سفید وجود داشته باشند، می‌توانیم نشانه‌هایی از حیات را در چند سال آینده در آن‌ها مشاهده کنیم.” یکی از اهداف تلسکوپ فضایی جیمز وب (JWST) شناسایی و توصیف جو سیارات فراخورشیدی با استفاده از طیف سنجی است.

ویژگی دیگر تلسکوپ جیمز وب آن است که می‌تواند این کار را در طیف فروسرخ انجام دهد. در طیف فروسرخ مولکول‌های موجود در جو یک سیاره، بیشترین خصوصیات ممکن را دارد، که این شناسایی آن‌ها را راحت‌تر می‌کند.

ناسا در حال حاضر، تاریخ ۹ آبان سال ۱۴۰۰ (۳۱ اکتبر سال ۲۰۲۱) را برای پرتاب جیمز وب در نظر گرفته است. به دلیل تاثیرات اپیدمی کووید-۱۹ و چالش‌های فنی، مکان پرتاب به گوییانای فرانسه انتقال پیدا کرده است. برنامه قبلی پرتاب جیمز وب فروردین ۱۴۰۰ بود که به دلیل آزمایش‌های باقی مانده و دلایل گفته شده به تاخیر افتاد.

تلسکوپ فضایی جیمز وب ۱۰۰ برابر قدرتمندتر از تلسکوپ هابل توصیف شده و قرار است پرتاب آن از مجتمع فضایی‌ای ال‌ای ۳ اسپیس پورت در گویان فرانسه انجام شود. پرتاب این تلسکوپ به فضا با استفاده از راکت آریان ۵ انجام می‌شود.

این تلسکوپ غول پیکر بر مبنای هنر اوریگامی ژاپن تولید شده تا در زمان پرتاب به فضا بسته شده و بعد از رسیدن به مقصد باز شده و آماده استفاده گردد. هزینه تولید تلسکوپ جیمز وب ۸.۸ میلیارد دلار بوده و پیچیده‌ترین و قدرتمندترین تلسکوپ فضایی ساخت بشر محسوب می‌شود.

تلسکوپ جمیز وب (Webb) بزرگترین، قدرتمندترین و پیچیده‌ترین تلسکوپ فضایی خواهد بود که تاکنون به دست بشر ساخته شده و به فضا پرتاب می‌شود. این تلسکوپ که به نوعی جانشینی برای تلسکوپ معروف هابل است، اساساً درک ما از جهان را تغییر خواهد داد.

تلسکوپ فضایی جیمز وب (که گاهی اوقات JWST یا وب نامیده می‌شود) یک رصدخانه مادون قرمز (فرو سرخ) در مدار است که اکتشافات تلسکوپ فضایی هابل را با تکمیل طول موج طولانی‌تر و حساسیت بسیار بهبود یافته تکمیل و گسترش می‌دهد. طول موج‌های طولانی‌تر، وب را قادر می‌سازد تا به آغاز زمان بسیار نزدیکتر شود و به دنبال شکل گیری غیرقابل اطمینان از اولین کهکشان‌ها باشند و همچنین ابر‌های گرد و غبار که امروزه از آن‌ها ستاره‌ها و سیستم‌های سیاره‌ای در حال شکل گیری هستند را بررسی کند.

پروژه‌ی ساخت تسلکوپ جیمز وب یک همکاری بین المللی بین ناسا (NASA)، آژانس فضایی اروپا (ESA) و آژانس فضایی کانادا (CSA) است. مرکز پرواز فضایی گودارد ناسا تلاش‌های توسعه‌ای را مدیریت می‌کند. شریک تجاری اصلی این پروژه، شرکت (Northrop Grumman) است. موسسه علوم تلسکوپ فضایی وب بعد از راه اندازی وب، فعالیت خود را آغاز خواهد کرد.

تلسکوپ فضایی جیمز وی بعنوان جانشینی برای تلسکوپ هابل با هدف کاوشِ فروسرخ جهان اولیه ساخته شده است که مأموریت آن چیزی در حدود ۱۰ سال به تاخیر افتاده است و هربار پیشرفته‌تر و مجهزتر شده است. این بار، ناسا اعلام کرده است که این تلسکوپ در سال ۲۰۲۱ میلادی از گویان با موشک آریان_پنجِ سازمان فضایی اروپا به فضا ارسال می‌شود و ماموریتش را آغاز خواهد کرد.

این بار، تسلکوپ به یک سپر پیشرفته برای محافظت دربرابر طوفان‌های خورشیدی مجهز شده است.

برای آزمایش آمادگی تلسکوپ فضایی جیمز وب برای سفر در فضا، تکنسین‌ها با موفقیت به آن دستور دادند تا بخش مهمی از این رصدخانه موسوم به مجمع برج قابل استقرار را مستقر و گسترش دهد.

هدف اصلی برج قابل استقرار، ایجاد شکاف بزرگ بین قسمت فوقانی رصدخانه است که آینه‌های روکش طلا و ابزار‌های علمی آن را در خود جای داده است و بخش پایین آن به عنوان اتوبوس فضاپیما معروف است که دارای سیستم‌های الکترونیکی و پیشرانه نسبتاً گرم آن است. با ایجاد فضایی بین این دو، سیستم خنک کننده فعال و غیرفعال وب را قادر می‌سازد که آینه‌ها و سنسور‌های خود را در دمای بی‌نهایت سرد مورد نیاز برای انجام علمیات، پایین بیاورد.

تلسکوپ جیمز وب به منظور یافتن اثری ضعیف از نور مادون قرمز طراحی شده است که در اصل انرژی گرمایی است. برای شناسایی سیگنال‌های گرمای بسیار ضعیف اشیاء نجومی که بسیار دور از دسترس هستند، خود تلسکوپ باید بسیار سرد و پایدار باشد.

در طول آزمایش، برج در طی چند ساعت به آهستگی ۴۸ اینچ (۱.۲ متر) به سمت بالا کشیده شد که همین مانور یک بار نیز در فضا اجرا می‌شود.

با شبیه‌سازی محیطی جاذبه صفر که تسلکوپ جیمز وب در آن فعالیت خواهد کرد، مهندسین یک سلسله ابتکاری از قرقره‌ها، پولی‌ها و یک جرثقیل ویژه به نام سیستم جاذبه گرانشی را به کار گرفتند که تمام تأثیرات گرانش زمین را در رصدخانه کاملاً تخلیه می‌کرد.

اکنون که وب کاملاً مونتاژ شده است، دشواری آزمایش و شبیه سازی صحیح یک محیط با قدرت صفر به میزان قابل توجهی افزایش یافته است.

با آغاز ماموریت تلسکوپ جیمز وب، معلوم نیست قرار است چه چیز‌های جدیدی را از عمق کیهان ببینیم، اما چیزی که می‌دانیم این است که دانش و دیدگاه ما درباره‌ی جهان هستی را بسیار متحول خواهد کرد.