تلسکوپ فضایی جیمز وب جستجو برای اولین ستاره ها و جهان های قابل سکونت را آغاز می کند
اولین تصاویر خیره کننده تلسکوپ فضایی جیمز وب این هفته رونمایی شد، اما سفر اکتشاف کیهانی آن به تازگی آغاز شده است. در اینجا نگاهی به دو پروژه اولیه می اندازیم که از ابزارهای قدرتمند رصدخانه در مدار بهره می برند.
– اولین ستاره ها و کهکشان ها –
یکی از وعده‌های بزرگ این تلسکوپ، توانایی آن در مطالعه اولیه‌ترین مرحله تاریخ کیهانی، اندکی پس از انفجار بزرگ 13.8 میلیارد سال پیش است.
هر چه اجسام دورتر از ما باشند، نور آنها بیشتر طول می کشد تا به ما برسد، بنابراین نگاه کردن به جهان دور به معنای نگاه کردن به گذشته عمیق است.
دان کو، اخترشناس موسسه علمی تلسکوپ فضایی، که متخصص در کیهان اولیه است، توضیح داد: «ما برای دیدن اولین کهکشان‌هایی که در تاریخ کیهان شکل گرفته‌اند، به این اولین زمان نگاه خواهیم کرد.
ستاره شناسان تا کنون 97 درصد راه را به بیگ بنگ رفته اند، اما “وقتی به این کهکشان های بسیار دور نگاه می کنیم، فقط این حباب های قرمز کوچک را می بینیم.”
با وب، ما در نهایت می‌توانیم به این کهکشان‌ها نگاه کنیم و ببینیم از چه چیزی ساخته شده‌اند.»
در حالی که کهکشان‌های امروزی به شکل مارپیچی یا بیضوی هستند، اولین بلوک‌های ساختمانی «ناهموار و نامنظم» بودند و وب باید ستاره‌های قدیمی‌تر و قرمزتر درون آنها را آشکار کند، بیشتر شبیه خورشید ما، که برای تلسکوپ هابل کیهان نامرئی بودند.
کو دو پروژه وب دارد: رصد یکی از دورترین کهکشان های شناخته شده، MACS0647-JD که در سال 2013 کشف کرد، و Earendel، دورترین ستاره کشف شده تا کنون، که در مارس امسال کشف شد.
در حالی که مردم به سمت تصاویر خیره کننده وب جذب شده اند که در مادون قرمز گرفته شده اند، همانطور که نور از اعماق فضا با گسترش جهان به این طول موج ها منبسط می شود، دانشمندان به همان اندازه مشتاق طیف سنجی هستند.
تجزیه و تحلیل طیف نوری یک جسم، ویژگی‌های آن، از جمله دما، جرم و ترکیب شیمیایی را نشان می‌دهد که عملاً علم پزشکی قانونی نجوم است.
علم هنوز نمی داند که اولین ستاره ها، که احتمالاً 100 میلیون سال پس از انفجار بزرگ شروع به شکل گیری کردند، چگونه خواهند بود.
کو گفت: “ما ممکن است چیزهایی را ببینیم که بسیار متفاوت هستند.”
آنها در نهایت در ابرنواخترها منفجر شدند و به غنی سازی شیمیایی کیهانی کمک کردند که ستارگان و سیاراتی را که امروز می بینیم ایجاد کرد.
برخی شک دارند که این ستارگان بکر Population III هرگز پیدا شوند، اما این مانع از تلاش جامعه نجومی نخواهد شد.
– هرکسی آنجا؟ –
ستاره شناسان بر اساس یک فرآیند انتخاب رقابتی که برای همه آزاد است، صرف نظر از اینکه چقدر در حرفه خود پیشرفت کرده اند، وقت خود را در وب کسب کردند.
اولیویا لیم، دانشجوی دکترا در دانشگاه مونترال، تنها 25 سال سن دارد. او به خبرگزاری فرانسه گفت: «وقتی مردم شروع به صحبت در مورد این تلسکوپ کردند، من حتی به دنیا نیامده بودم.
هدف آن: مشاهده سیارات سنگی تقریباً به اندازه زمین که به دور ستاره ای به نام Trappist-1 می چرخند. آنها آنقدر به هم نزدیک هستند که از سطح یکی می توانید بقیه را به وضوح در آسمان ببینید.
لیم توضیح می دهد: «سیستم Trappist-1 منحصر به فرد است. تقریباً همه شرایط آنجا برای جستجوی حیات در خارج از منظومه شمسی ما مساعد است.
علاوه بر این، سه سیاره از هفت سیاره Trappist-1 در “منطقه قابل سکونت” Goldilocks هستند، نه خیلی نزدیک و نه خیلی دور از ستاره خود، و اجازه می دهند دمای مناسب برای آب مایع در سطح آنها وجود داشته باشد.
این منظومه “فقط” 39 سال نوری از ما فاصله دارد – و ما می‌توانیم سیارات را از مقابل ستاره خود ببینیم.
این امر امکان مشاهده افت درخشندگی را که هنگام عبور از ستاره رخ می دهد و استفاده از طیف سنجی برای استنباط خواص سیاره ای ممکن می سازد.
هنوز مشخص نیست که آیا این سیارات دارای اتمسفر هستند یا خیر، اما این چیزی است که لیم می خواهد بداند. در این صورت، نوری که از این اتمسفرها می گذرد، از طریق مولکول های موجود در آنها «فیلتر» می شود و امضایی برای وب باقی می گذارد.
جکپات برای او تشخیص وجود بخار آب، دی اکسید کربن و ازن خواهد بود.
Trappist-1 آنقدر هدف اصلی است که به چندین تیم علمی دیگر نیز فرصت داده شده تا آنها را مشاهده کنند.
به گفته لیم، یافتن آثار زندگی در آنجا، اگر وجود داشته باشد، باز هم زمان می برد. اما “هر کاری که امسال انجام می دهیم واقعاً گام های مهمی برای رسیدن به آن هدف نهایی است.”