03-03-2010, 12:39 AM
برجسته ترین رصدخانه ی دهه ی آینده، تلسکوپ فضایی جیمز وب ناسا، در سال 2014 و در جستجوی شکار بزرگش یعنی اولین ستارگان و کهکشان هایی که تابه حال در عالم تشکیل شده اند به فضا پرتاب خواهد شد. اما شکارهای کوچک این تلسکوپ فضایی هم میتوانند به همان اندازه جالب باشند. اخترشناسان تقریبا میدانند که بزرگترین تلسکوپ فروسرخ جهان میتواند به شکارچی زیرک سیاراتی که به دور ستارگان دوردست میچرخند تبدیل شود.
مارک کلمپین از مرکز فضایی گدارد ناسا میگوید: ((وب در اصل به منظور جستجوی اولین کهکشان ها و پاسخ به سوالات بزرگ کیهان شناسی مربوط به آنها ساخته شده است، اما ما اکنون میدانیم که این تلسکوپ میتواند با قدرت در شکار سیارات فراخورشیدی هم مشارکت کند. سیارات فراخورشیدی بسیار شگفت انگیز هستند. این مبحث به طور روزانه در حال تغییر است. من یک روز در مورد سیارات فراخورشیدی سخنرانی میکنم و در مدت زمان بین نگارش متن سخنرانی تا هنگام ارائه ی آن اخترشناسان خبر از کشف 30 سیاره فراخورشیدی جدید میدهند!))
تلسکوپ فضایی جیمز وب ابزاری جهت انجام مطالعات پر تفصیل و بسیار دقیق بر روی فراخورشیدی هایی است که به تازگی توسط سایر تلسکوپ ها و رصدخانه ها کشف شده اند. و این سیارات به نوعی آب زیر کاه هستند! چرا که در پشت درخشش زیاد خورشیدهایشان مخفی شده اند.
یافتن سیارات فراخورشیدی همچون تلاش برای یافتن یک کرم شب تاب در زیر نور فانوس دریایی است. اما حتی برای انجام این کار هم روش هایی وجود دارد!
یکی از این راه ها که به ((علم گذر)) مشهور است،که با مطالعه نور ستاره هنگام عبور سیاره از مقابل آن انجام میگیرد.
وب ابتدا تمام نوری را که ستاره ساتع میکند اندازه گیری کرده و سپس میزان نور ستاره هنگام عبور سیاره از مقابلش را اندازه خواهد گرفت. این تلسکوپ حتی میتواند تغییرات روشنایی را که هنگام عبور سیاره از پشت ستاره اتفاق می افتد نمایان سازد. با برخی اندازه گیری های دوپلری انجام گرفته توسط مشاهدات زمینی، تمامی این اطلاعات به ما در شناخت جرم و شعاع سیاره کمک کرده و پس از آن اخترشناسان میتوانند به فکر ترکیبات سازنده ی سیاره باشند.
اندازه یک مزیت کلیدی در شکار سیارات است، و جیمز وب در واقع یک تلسکوپ غول پیکر است. در سمت چپ تصویر شما میتوانید مقایسه ای بین اندازه ی آینه ی تلسکوپ فضایی هابل و جیمز وب داشته باشید. در سمت راست گروهی از کارکنان پروژه ی ساخت تلسکوپ جیمز وب در کنار مدلی در ابعاد واقعی از این تلسکوپ در محوطه ی مرکز فضایی گدارد در مریلند ایستاده اند.
جاناتان گاردنر قائم مقام ارشد علمی پروژه میگوید: ((در طی این گذر ما حتی میتوانیم طیف نمایی انجام دهیم. ما طیف نور ستاره را پیش از گذر اندازه گیری کرده و بار دیگر این کار را هنگامی که در طی گذر نور ستاره از جو سیاره عبور میکند انجام میدهیم.))
نور ستاره در حین عبور از جو سیاره دچار تغییر میشود.
کیمپین میگوید: ((با مقایسه ی طیف نور ستاره پیش و در حین گذر، ما میتوانیم طیف سیاره را استخراج کرده و در مورد جو آن اطلاعاتی کسب نماییم. ما باید نور فروسرخ زیادی جمع آوری کنیم. بیش از یک میلیارد فوتون یا بیشتر برای طیف هر عنصر تا بتوانیم ویژگی های آن را مجزا نماییم. جیمز وب برای انجام چنین مطالعاتی عالی است.))
مساحت 25 متر مربعی آینه ی جیمز وب، میتواند این میزان فوتون مورد نیاز را گردآوری نماید. و از آنجا که جیمز وب توسط سایبان های بزرگش در دمای بسیار پایین و در نقطه ی لاگرانژی L2 قرار خواهد گرفت؛ هیچ گونه منبع گرمای خارجی بر روی نشانه های دریافت شده از کیهان اثر نخواهد گذاشت.
روش گذر که توسط جیمز وب به کار برده خواهد شد، علاوه بر کشف سیارات منجر به ترسیم لکه های ستاره ای هم خواهد شد.
ما از نتایج تلسکوپ فضایی هابل شگفت زده شده ایم، اما نیاز به زمینه ی دمایی کم جهت رویت اجرام فروسرخ کم نوری که میخواهیم ببینیم داریم. و هابل شروع به مشاهده ی اثرات گرمایی خودش در نقطه ی زمانی خاص میکند چرا که این تلسکوپ خیلی خنک نیست.
وب به ما نشان خواهد داد که باغ وحش سیاره ای چگونه به نظر میرسد. این تلسکوپ در مشاهده و طیف نگاری غول های گازی و همچنین تهیه ی اطلاعات طیفی در مورد برخی سیارات کوچکتر در حد و اندازه های نپتون بسیار مفید خواهد بود. این تلسکوپ همچنین بر روی ابر زمین های تازه کشف شده مطالعاتی انجام خواهد. ابر زمین ها سیاراتی بزرگتر از زمین و کوچکتر از نپتون هستند.
وب همچنین خودش قادر به یافتن سیارات خواهد بود. تلسکوپ فضایی جیمز وب با استفاده از تکنیکی به نام تاج نگاری به دنبال غول های گازی خواهد گشت. نور ستاره به قدری درخشان است که نور هر سیاره ی نزدیکش را از یک میلیون به یک میلیارد در یک تبدیل میکند. اما درون سه دوربین از چهار دوربین وب نقاط سیاهی وجود دارد که جلوی نور را میگیرد. ما ستاره را پشت نقطه ی سیاه قرار داده و بدین ترتیب خواهیم توانست سیاره ی نزدیکش را مشاهده کنیم. این وضعیت مشابه هنگامی است که یک اتومبیل در شب با نور بالا به سمت شما می آید، و شما دستتان را مقابل نور گرفته و در نتیجه میتوانید جاده را مشاهده کنید.
گاردنر میگوید: ((هدف احتمالی ما جستجوی شواهد شیمیایی حیات بر روی برخی از این سیارات جدید است. اما تاکنون نمیدانیم که با چه کیفیتی میتوانیم این کار را انجام دهیم.))
آیا جیمز وب قادر به یافتن نشانه هایی از حیات بر روی سیاره ای همچون زمین خواهد بود؟ جواب این سوال احتمالا منفی است. سیاره ای به اندازه ی زمین برای ساتع کردن پرتوی فرو سرخ کافی از اتمسفرش جهت شناسایی توسط جیمز وب بسیار کوچک است.
با این وجود، هر وقت دانشمندان چنین اظهارنظرهایی میکنند، فردی به آنها ثابت میکند که در اشتباه هستند. علم گذر به سرعت در حال تغییر است. بسیار سخت است که دقیقا بگوییم شکارهای جیمز وب چه شگفتی هایی را نمایان خواهد ساخت.
منبع: ناسا
رامین احمدی
مارک کلمپین از مرکز فضایی گدارد ناسا میگوید: ((وب در اصل به منظور جستجوی اولین کهکشان ها و پاسخ به سوالات بزرگ کیهان شناسی مربوط به آنها ساخته شده است، اما ما اکنون میدانیم که این تلسکوپ میتواند با قدرت در شکار سیارات فراخورشیدی هم مشارکت کند. سیارات فراخورشیدی بسیار شگفت انگیز هستند. این مبحث به طور روزانه در حال تغییر است. من یک روز در مورد سیارات فراخورشیدی سخنرانی میکنم و در مدت زمان بین نگارش متن سخنرانی تا هنگام ارائه ی آن اخترشناسان خبر از کشف 30 سیاره فراخورشیدی جدید میدهند!))
تلسکوپ فضایی جیمز وب ابزاری جهت انجام مطالعات پر تفصیل و بسیار دقیق بر روی فراخورشیدی هایی است که به تازگی توسط سایر تلسکوپ ها و رصدخانه ها کشف شده اند. و این سیارات به نوعی آب زیر کاه هستند! چرا که در پشت درخشش زیاد خورشیدهایشان مخفی شده اند.
یافتن سیارات فراخورشیدی همچون تلاش برای یافتن یک کرم شب تاب در زیر نور فانوس دریایی است. اما حتی برای انجام این کار هم روش هایی وجود دارد!
یکی از این راه ها که به ((علم گذر)) مشهور است،که با مطالعه نور ستاره هنگام عبور سیاره از مقابل آن انجام میگیرد.
وب ابتدا تمام نوری را که ستاره ساتع میکند اندازه گیری کرده و سپس میزان نور ستاره هنگام عبور سیاره از مقابلش را اندازه خواهد گرفت. این تلسکوپ حتی میتواند تغییرات روشنایی را که هنگام عبور سیاره از پشت ستاره اتفاق می افتد نمایان سازد. با برخی اندازه گیری های دوپلری انجام گرفته توسط مشاهدات زمینی، تمامی این اطلاعات به ما در شناخت جرم و شعاع سیاره کمک کرده و پس از آن اخترشناسان میتوانند به فکر ترکیبات سازنده ی سیاره باشند.
اندازه یک مزیت کلیدی در شکار سیارات است، و جیمز وب در واقع یک تلسکوپ غول پیکر است. در سمت چپ تصویر شما میتوانید مقایسه ای بین اندازه ی آینه ی تلسکوپ فضایی هابل و جیمز وب داشته باشید. در سمت راست گروهی از کارکنان پروژه ی ساخت تلسکوپ جیمز وب در کنار مدلی در ابعاد واقعی از این تلسکوپ در محوطه ی مرکز فضایی گدارد در مریلند ایستاده اند.
جاناتان گاردنر قائم مقام ارشد علمی پروژه میگوید: ((در طی این گذر ما حتی میتوانیم طیف نمایی انجام دهیم. ما طیف نور ستاره را پیش از گذر اندازه گیری کرده و بار دیگر این کار را هنگامی که در طی گذر نور ستاره از جو سیاره عبور میکند انجام میدهیم.))
نور ستاره در حین عبور از جو سیاره دچار تغییر میشود.
کیمپین میگوید: ((با مقایسه ی طیف نور ستاره پیش و در حین گذر، ما میتوانیم طیف سیاره را استخراج کرده و در مورد جو آن اطلاعاتی کسب نماییم. ما باید نور فروسرخ زیادی جمع آوری کنیم. بیش از یک میلیارد فوتون یا بیشتر برای طیف هر عنصر تا بتوانیم ویژگی های آن را مجزا نماییم. جیمز وب برای انجام چنین مطالعاتی عالی است.))
مساحت 25 متر مربعی آینه ی جیمز وب، میتواند این میزان فوتون مورد نیاز را گردآوری نماید. و از آنجا که جیمز وب توسط سایبان های بزرگش در دمای بسیار پایین و در نقطه ی لاگرانژی L2 قرار خواهد گرفت؛ هیچ گونه منبع گرمای خارجی بر روی نشانه های دریافت شده از کیهان اثر نخواهد گذاشت.
روش گذر که توسط جیمز وب به کار برده خواهد شد، علاوه بر کشف سیارات منجر به ترسیم لکه های ستاره ای هم خواهد شد.
ما از نتایج تلسکوپ فضایی هابل شگفت زده شده ایم، اما نیاز به زمینه ی دمایی کم جهت رویت اجرام فروسرخ کم نوری که میخواهیم ببینیم داریم. و هابل شروع به مشاهده ی اثرات گرمایی خودش در نقطه ی زمانی خاص میکند چرا که این تلسکوپ خیلی خنک نیست.
وب به ما نشان خواهد داد که باغ وحش سیاره ای چگونه به نظر میرسد. این تلسکوپ در مشاهده و طیف نگاری غول های گازی و همچنین تهیه ی اطلاعات طیفی در مورد برخی سیارات کوچکتر در حد و اندازه های نپتون بسیار مفید خواهد بود. این تلسکوپ همچنین بر روی ابر زمین های تازه کشف شده مطالعاتی انجام خواهد. ابر زمین ها سیاراتی بزرگتر از زمین و کوچکتر از نپتون هستند.
وب همچنین خودش قادر به یافتن سیارات خواهد بود. تلسکوپ فضایی جیمز وب با استفاده از تکنیکی به نام تاج نگاری به دنبال غول های گازی خواهد گشت. نور ستاره به قدری درخشان است که نور هر سیاره ی نزدیکش را از یک میلیون به یک میلیارد در یک تبدیل میکند. اما درون سه دوربین از چهار دوربین وب نقاط سیاهی وجود دارد که جلوی نور را میگیرد. ما ستاره را پشت نقطه ی سیاه قرار داده و بدین ترتیب خواهیم توانست سیاره ی نزدیکش را مشاهده کنیم. این وضعیت مشابه هنگامی است که یک اتومبیل در شب با نور بالا به سمت شما می آید، و شما دستتان را مقابل نور گرفته و در نتیجه میتوانید جاده را مشاهده کنید.
گاردنر میگوید: ((هدف احتمالی ما جستجوی شواهد شیمیایی حیات بر روی برخی از این سیارات جدید است. اما تاکنون نمیدانیم که با چه کیفیتی میتوانیم این کار را انجام دهیم.))
آیا جیمز وب قادر به یافتن نشانه هایی از حیات بر روی سیاره ای همچون زمین خواهد بود؟ جواب این سوال احتمالا منفی است. سیاره ای به اندازه ی زمین برای ساتع کردن پرتوی فرو سرخ کافی از اتمسفرش جهت شناسایی توسط جیمز وب بسیار کوچک است.
با این وجود، هر وقت دانشمندان چنین اظهارنظرهایی میکنند، فردی به آنها ثابت میکند که در اشتباه هستند. علم گذر به سرعت در حال تغییر است. بسیار سخت است که دقیقا بگوییم شکارهای جیمز وب چه شگفتی هایی را نمایان خواهد ساخت.
منبع: ناسا
رامین احمدی