فکت‌هایی که باید درباره تلسکوپ جیمز وب و عکس‌های آن بدانیم

روز دوشنبه ۱۱ ژوئیه ۲۰۲۲، روزی به یاد ماندنی در تاریخ نجوم و کیهانشناسی است؛ روزی که ناسا نخستین عکسی را منتشر کرد که تلسکوپ جیمز وب، از آسمان گرفته بود. این رونمایی رسمی، با حضور جو بایدن، رئیس‌جمهوری ایالات متحده انجام شد. فردای آن روز ناسا چهار تصویر دیگر را هم منتشر کرد تا در مجموع در دو روز اول، پنج عکس از تلسکوپ جیمز وب دیده باشیم.

مقاله‌ها و تحلیل‌های زیادی درباره این تلسکوپ، اهمیت و ماموریت آن نوشته شده‌است. در این مطلب می‌کوشیم چند فکت مهم و ساده را درباره این تلسکوپ مرور کنیم؛ تلسکوپی که ماموریت خود را به تازگی آغاز کرده و عکس‌های اولیه‌ای که ارسال کرده نشان از عملکرد موفق و حیرت‌انگیز آن دارد.

ماموریت‌های تلسکوپ جیمز وب به زبان ساده

اگر بخواهیم کوتاه و ساده بگوییم که تلسکوپ جیمز وب چه ماموریت‌هایی دارد، می‌توانیم به این چهار مورد اشاره کنیم:

• کاوش در جهان‌های جدید و ناشناخته
• فهم ریشه‌های کائنات
• جستجو برای یافتن حیات در کهکشان
• ارائه تصاویر دقیق‌تر از جهان هستی

چالش مهندسان برای پرتاب تلسکوپ جیمز وب

از آنجایی که تلسکوپ وب بسیار بزرگ است و داخل بخش بار هیچ موشکی جا نمی‌گیرد، طراحان و سازندگان تلسکوپ، آن را تا زدند تا در نوک موشک آریان جا شود و پس از پرتاب، قطعاتش در فضا سر هم شوند. در این فرایند، ممکن بود حدود ۳۰۰ مشکل فنی به وجود آید که فقط یکی از آنها کل پروژه را با شکست مواجه می‌کرد اما هیچ کدام از این مشکلات پیش نیامد و تلسکوپ به درستی سر هم شد.

نگاهی به چند عدد مهم

ناسا در سایت رسمی خود، جدولی از چند عدد مهم درباره تلسکوپ جیمز وب منتشر کرده است:

تاریخ ارسال به فضا: ۲۵ دسامبر ۲۰۲۱‍

محل ارسال: پایگاه فضایی اتحادیه اروپا در گویان فرانسه (ناحیه‌ای در شمال آمریکای جنوبی)

مدت ماموریت: ۱۰ سال

جرم محموله: حدود ۶۲۰۰ کیلوگرم

قطر آینه اصلی: حدود ۶/۵ متر

جنس آینه اصلی: برلیوم با پوشش طلا

وزن آینه اصلی: ۷۰۵ کیلوگرم

عمق کانونی: ۱۳۱/۴ متر

تعداد بخش‌های آینه اصلی: ۱۸

برتری جیمز وب نسبت به تلسکوپ هابل

یکی از نکاتی که درباره این تلسکوپ مهم است، قدرت بیشتر آن نسبت به تلسکوپ هابل است. تلسکوپ فضایی هابل در سال ۱۹۹۰ به فضا پرتاب شد و یکی از بزرگ‌ترین و قدرتمندترین تلسکوپ‌های فضایی به شمار می‌رفت.

آنچه باید بدانیم این است که تلسکوپ جیمز وب می‌تواند در مجموع بیش از شش برابر هابل سطح دریافت‌کننده نور داشته باشد و این یعنی امکان ثبت بسیار دقیق اجرام و پدیده‌ها.

یکی دیگر از برتری‌هایی که جیمز وب نسبت به هابل دارد، نوع امواج و نورهایی است که جمع‌آوری می‌کند. لازم است کمی در این باره توضیح دهیم.

نور و موج، طیف‌های مختلفی دارد. مثال ساده آن، امواج رادیویی است؛ امواجی که می‌دانیم وجود دارند اما ما با چشم خود نمی‌توانیم آنها را ببینیم و برای دریافتشان، نیاز به گیرنده داریم.

چشم انسان فقط می‌تواند یک باریکه را ببیند که به آن نور مرئی گفته می‌شود. اما در جهان هستی طیف‌های نوری زیادی وجود دارد. بسیاری از این نورها از بازه دید انسان‌ها خارجند. برخی از آنها فرکانس‌های بالاتر و گونه‌های انرژی بالاتری دارند مانند نورهای فرابنفش یا اشعه گاما.

برخی از نورها هم انرژی نوری پایین‌تری دارند که طول موجشان طولانی‌تر است: مانند فروسرخ (یا همان مادون قرمز)، ریزموج‌ها (مایکروویو) و امواج رادیویی.

تلسکوپ هابل می‌توانست نورهای مرئی، نورهای فرابنفش و مقدار کمی از نورهای فروسرخ را دریافت کند. تلسکوپ جیمز وب اما یک تلسکوپ فروسرخ است و به همین دلیل می‌تواند نورهایی را ببیند که طول‌موجی بالاتر از دید ما را دارند. این یعنی وب می‌تواند بیشتر در زمان به عقب برود. زیرا نور فروسرخ، طول موج بالایی دارد و از دل غبار کیهانی عبور می‌کند و می می‌توانیم آن را ببینیم.

خیلی کوچک و خیلی بزرگ

نکته‌ای که در این عکس‌ها جالب توجه است، کوچک‌بودن و در همان حال، بزرگ بودن آنهاست. کوچک به این معنا که این عکس‌ها تنها بخش بسیار بسیار کوچکی از آسمان شب را نشان می‌دهند. تصور کنید که یک دانه شن را در دستتان بگیرد و دست خود را دراز کنید. نقطه‌ای که با آن دانه شن پر می‌شود، ابعاد همان بخشی است که یکی از عکس‌های تلسکوپ جیمز وب در آن دیده می‌شود.

اما در عین حال این عکس‌ها بسیار بزرگند. هر کدام از اجسام نورانی که در عکس «میدان عمیق» (عکس اول جیمز وب) می‌بینید یک کهکشان است. حالا تصور کنید که کل پهنه هستی از هزاران هزاران کهکشان درست شده است.

با وجود اینکه این عکس‌ها تصویری تخت از آسمان ارائه می‌دهند اما در عین حال می‌توان از روی آنها به عمق جهان هستی پی برد. این عکس‌ها، پنجره‌هایی به زمان هم هستند. هر کدام از این نورهای کوچک قرمزرنگ، تصاویری از کهکشان‌هایی هستند که بیش از ۱۳ میلیارد سال پیش وجود داشته‌اند؛ تقریبا نزدیک به آغاز زمان.

این البته تنها چیزی نیست که تلسکوپ جیمز وب ثبت می‌کند. عکس‌هایی که تا کنون منتشر شده نشان می‌دهد که کهکشان‌های جدید از چه موادی تشکیل شده‌اند و سیر تحول و به وجود آمدن کهکشان‌ها در طول زمان چگونه بوده‌است.