تلسکوپ فوق قدرتمند جدید ناسا می‌تواند درک ما از کیهان را دگرگون کند

آژانس فضایی امریکا، ناسا، تلسکوپ فضایی جدیدی را برای نقشه‌برداری از کیهان با جزئیات بی‌سابقه از مرکز فضایی کندی در فلوریدا، پرتاب کرده است.

تلسکوپ جدید که به نام نانسی گریس رومن، اولین مدیر زن این آژانس فضایی که اولین ستاره‌شناس ارشد آن نیز بود، نامگذاری شده است.

تلسکوپ رومن که میدان دیدش صد برابر وسیع‌تر از تلسکوپ هابل است، از فاصله یک و نیم میلیون کیلومتری زمین کیهان را رصد خواهد کرد.

دانشمندان امیدوارند این تلسکوپ سیارات جدید را کشف کند، چگونگی تکامل کهکشان‌ها را آشکار کند و به حل سوالات اساسی در زمینه اخترفیزیک، از جمله در مورد ماده تاریک و انرژی تاریک، کمک کند.

داکتر جولی مک‌انری، دانشمند ارشد پروژه این ماموریت، به بی‌بی‌سی گفت: «ما بزرگترین سرشماری سیارات در اطراف ستارگان دیگر را انجام خواهیم داد. و... ما هر چیز دیگری در جهان، تمام کهکشان‌ها، ستاره‌ها، اشیاء غیرمعمول را با ابزارهای خارق‌العاده‌ای که در [تلسکوپ] رومن داریم، مطالعه خواهیم کرد.»

نیم میلیون تلویزیون

تلکسوپ رومن به جای اینکه مانند تلسکوپ‌های فضایی هابل و جیمز وب روی یک جرم زوم کند، بخش‌های عظیمی از آسمان را اسکن خواهد کرد و دسته‌های بزرگی از کهکشان‌ها، ستاره‌ها و سیارات را بررسی خواهد کرد.

داکتر نوئلیا نوئل، اخترفیزیکدان دانشگاه ساری بریتانیا، می‌گوید: «این تلسکوپ به ما دیدی شبیه به هابل می‌دهد، اما در مقیاسی پانوراما، با «حداقل ۱۰۰ برابر آسمان بیشتر در یک نما».

آینه اصلی ۲.۴ متری این تلسکوپ منشأ غیرمعمولی دارد. این آینه در سال ۲۰۱۲ توسط دفتر ملی شناسایی، آژانس امریکایی مسئول ماهواره‌های جاسوسی این کشور، اهدا شد.

نوئل می‌گوید: «به نظر من بسیار دوست‌داشتنی است، فناوری که در ابتدا برای نگاه کردن به زمین توسعه داده شده بود، به تلسکوپی تبدیل شده است که میلیاردها سال نوری به درون کیهان نگاه خواهد کرد.»

به گفته مک‌انری، این آینه برای هدف جدید خود باید به‌طور گسترده اصلاح می‌شد، اما این کمک مالی به ناسا اجازه داد تا از آینه‌ای بسیار بزرگتر از آنچه در ابتدا برنامه‌ریزی شده بود استفاده کند، که «به شما امکان می‌دهد اجرام کم‌نورتر را ببینید» و «دید واضح‌تری» داشته باشید.

در قلب تلسکوپ رومن، یک دوربین مادون قرمز قدرتمند ۳۰۰ مگاپیکسلی معروف به «ابزار میدان وسیع» وجود دارد که تصاویر عظیمی را ثبت خواهد کرد.

مک‌انری می‌گوید این تلسکوپ می‌تواند تنها در یک ماه، بیش از ۲۰ میلیارد ستاره را در کهکشان ما پیدا کند، «که آن را به بزرگترین کاتالوگ اجرام نجومی تبدیل خواهد کرد». او می‌افزاید که تلسکوپ رومن بسیار بیشتر از یک ماه دوام خواهد آورد.

همچنین انتظار می‌رود سیارات فراخورشیدی جدیدی را که به دور این ستاره‌ها می‌چرخند، پیدا کند.

او پیش‌بینی می‌کند: «ما در حال حاضر کمی بیش از ۶۰۰۰ سیاره در اطراف ستاره‌های دیگر می‌شناسیم. ما این تعداد را به بیش از ۱۰۰۰۰۰ افزایش خواهیم داد.»

این تلسکوپ در بزرگترین بررسی خود، حدود ۱۲ درصد از آسمان را در کمتر از یک سال و نیم پوشش خواهد داد. نمایش کل تصویر به بیش از نیم میلیون تلویزیون ۴‌کی نیاز دارد.

اما رومن به گونه‌ای طراحی شده است که در کنار مدل‌های قبلی خود کار کند، نه اینکه جایگزین آنها شود.

داکتر نوئل می‌گوید: «[تلسکوپ] جیمز وب در فضا عمیق‌تر می‌رود، اما منطقه‌ای کوچک‌تر را پوشش می‌دهد. اگر رومن چیز واقعاً جالبی کشف کند، می‌توانید جیمز وب را به آن سمت هدایت کنید و آن شیء یا بخش از آسمان را با جزئیات بیشتری مطالعه کنید.»

نیمه تاریک کیهان

علاوه بر ستاره‌ها و سیاره‌ها، رومن صدها میلیون کهکشان را نیز رصد خواهد کرد؛ که به گفته مک‌انری، این مشاهدات «درباره ماهیت بنیادین جهان خود ما به ما اطلاعات خواهد داد».

این کار به ستاره‌شناسان کمک خواهد کرد تا دو مورد از بزرگ‌ترین معماهای نجوم مدرن را روشن کنند: ماده تاریک و انرژی تاریک.

به گفته ناسا، ماده تاریک نوعی چسب نامرئی است که اجزای جهان را کنار هم نگه می‌دارد و حدود ۲۷ درصد آن را تشکیل می‌دهد.

ما می‌دانیم که ماده تاریک وجود دارد، زیرا دانشمندان می‌توانند آثار گرانش آن را مشاهده کنند؛ گرانشی که نورِ کهکشان‌های پشت آن را خم می‌کند و باعث تغییر شکل ظاهری آن‌ها می‌شود.

این پدیده «همگرایی گرانشی ضعیف» نام دارد و می‌توان از آن برای ترسیم نقشه توزیع ماده تاریک در طول زمان استفاده کرد؛ زیرا نور از کهکشان‌های دوردست سفر می‌کند تا به ما برسد.

دانشمندان امیدوارند از طریق این نقشه سه‌بعدی، درک بهتری از چگونگی تکامل کهکشان‌ها و دیگر ساختارهای کیهانی از زمان مه‌بانگ (Big Bang) به دست آورند و بفهمند ماده تاریک واقعاً از چه چیزی تشکیل شده است.

داکتر جولی مک‌انری، دانشمند ارشد پروژه تلکسوپ رومن می‌گوید که انرژی تاریک تا ۷۰ درصد کیهان را تشکیل می‌دهد و «تمایل دارد چیزها را از هم دور کند». تصور می‌شود که این انرژی با گرانش در تقابل باشد و باعث می‌شود جهان با سرعت بیشتری منبسط شود.

اما برخی مشاهدات اخیر - و بحث‌برانگیز - سوالاتی را در مورد ثابت بودن انرژی تاریک مطرح کرده‌اند. این می‌تواند پیامدهایی برای سرنوشت نهایی جهان ما داشته باشد. به عنوان مثال، اگر با گذشت زمان ضعیف شود، گرانش می‌تواند پیروز شود و باعث فروپاشی همه چیز در خود شود.

داکتر نوئلیا نوئل، اخترفیزیکدان دانشگاه ساری بریتانیا، می‌گوید: «رومن در چنین لحظه هیجان‌انگیزی ساخته شده است، زیرا اندازه‌گیری‌های دقیق‌تری را ارائه می‌دهد که می‌تواند به حل این بحث‌ها کمک کند.»

یکی از اندازه‌گیری‌های آن بر روی ستاره‌های در حال انفجار به نام ابرنواخترهای «نوع آی‌ای» متمرکز خواهد بود که مک‌انری می‌گوید همیشه با نور یکسان منفجر می‌شوند.

داکتر نوئل توضیح می‌دهد: «اگر بتوانیم میزان روشنایی ظاهری آن را اندازه‌گیری کنیم، می‌توانیم دقیقاً فاصله آن جسم را تعیین کنیم و می‌توانیم از آن برای اندازه‌گیری تاریخ انبساط جهان استفاده کنیم. ما مدلی برای چگونگی کارکرد جهان داریم که واقعاً خوب است... اما در چند سال گذشته، با اندازه‌گیری‌های دقیق‌تر، مشخص‌تر شده است که آن مدل کاملاً درست نیست.»

جولی مک‌انری تخمین می‌زند که تلسکوپ رومن ممکن است تا دو سال دیگر، معلومات بیشتری برای پاسخ دادن به این سؤالات اساسی پیدا کند.

«مادر هابل»

داکتر نوئل فکر می‌کند که تلسکوپ فوق قدرتمند جدید که به نام داکتر نانسی گریس رومن نامگذاری شده، «به طرز شگفت‌انگیزی برازنده» است.

رومن که در سال ۱۹۲۵ در تنسی متولد شد، از سنین پایین به نجوم علاقه داشت.

اما به دلیل جنسیتش با موانع متعددی روبرو شد. در دانشگاه شیکاگو، مشخص شد که بعید است بتواند کرسی استادی بگیرد و آنجا را ترک کرد.

داکتر رومن در سال ۲۰۱۶ گفت: «خیلی‌ها به من گفتند که یک زن نمی‌تواند ستاره‌شناس شود. خوشحالم که آنها را نادیده گرفتم.»

او نهایتا خودش در اوایل دهه ۱۹۵۰ میلادی برای گرفتن شغلی در ناسا پیش‌قدم شد و نقش مهمی در تحقق پروژه تلسکوپ فضایی هابل ایفا کرد. این امر باعث شد که به او لقب «مادر هابل» داده شود.

داکتر مک‌انری می‌گوید: «فکر می‌کنم بسیاری از بلندپروازانه‌ترین ماموریت‌های ناسا بدون دیدگاه او در چند دهه پیش وجود نداشتند.»

از نظر داکتر نوئلیا نوئل، نامگذاری تلسکوپ جدید به نام نانسی گریس رومن، این ماموریت را به تاریخچه بسیار طولانی‌تری از زنانی که کارشان به شکل‌گیری نجوم مدرن کمک کرد، مرتبط می‌کند.

او به کسانی که در اواخر قرن نوزدهم در رصدخانه هاروارد کار می‌کردند، از جمله هنریتا لیویت، اشاره می‌کند که کار او روی ستارگان، پایه‌های روش جدیدی برای اندازه‌گیری فواصل در فضا را بنا نهاد.

داکتر نوئل می‌گوید: «فکر می‌کنم این یک موقعیت بسیار خوب است. اکنون ما در واقع به زنی که راه هنریتا لیویت را دنبال کرد، به نحوی، اعتباری را که شایسته‌اش است، می‌دهیم.»