بیگ بنگ: جیمز وب یک تلسکوپ معمولی نیست و در محدودۀ “فروسرخ” کار می‌کند. این طول موج به راحتی از لایه‌های گرد و غبار کیهانی عبور کرده و “جیمز وب” می‌تواند جهان اولیه را از پس این لایه‌‌ها مشاهده نماید.

Measuring Distance With Redshift

به گزارش بیگ بنگ، در واقع برای اینکه جیمز وب بتواند نور کهکشان‌های اولیه و دوردست را مشاهده کند باید به دنبال طیف نوری فروسرخ باشد، زیرا انبساط کیهان موجب می‌شود “طول‌موج نوری” که از اجرام دوردست می‌آید، کشیده شود و “انتقال به سرخ” داده شود.

نور فروسرخ چیست و چه اهمیتی دارد؟

نوری که مدت‌ها پیش بصورت نور مرئی ساطع شده، امروز به شکل طول موج‌های بلندتر نور فروسرخ به ما می‌رسد، زیرا کیهان از زمان آغاز خود در اثر بیگ بنگ همچنان در حال انبساط بوده و این انبساط در واقع امواج نوری که در طول فضای در حال انبساط پراکنده شده‌اند را کشیده است. طول موج‌های بلندتر نور قرمزتر منتشر می‌کنند و این اثر “انتقال به سرخ” نامیده می‌شود. این یعنی، تمام کهکشان‌هایی که با رنگ قرمز دیده می‌شوند، در حال دور شدن از ما هستند! و تمام اجرامی که فرکانس کوتاهی دارند و به رنگ آبی دیده می‌شوند در حال نزدیک شدن به ما هستند.

heicc
عکس مقایسه‌ای ستون‌های آفرینش. تفاوت نور مرئی (سمت چپ) با نور فروسرخ(سمت راست)

قابلیت فروسرخ “جیمز وب” به ما عمق دید بیشتری می‌دهد تا اطلاعات بهتری از آغاز کیهان و ستارگان اولیه بدست بیاوریم. نور فروسرخ می‌تواند از میان ابرهای غبار غلیظ بگذرد. طول موج فروسرخ بیشتر از نور مرئی است، بنابراین به اندازه نور مرئی پراکنده و مبهم نمی‌شوند؛ زیرا طول موج‌های بلند، کمتر با ذرات موجود در فضا برخورد می‌کنند.

“جیمز وب” دوران اولیه کیهان را رصد می‌کند

تلسکوپ هابل نمی‌تواند اولین اجرام نورانی کیهان که تنها ۲۰۰ میلیون سال پس از بیگ بنگ شکل گرفتند، را رصد کند، چون هابل فقط توانایی رؤیت نور مرئی و طول‌موج‌هایی از فرابنفش را دارد. اما “جیمز وب” به کاوش تشعشعات فروسرخ مرئی تا فروسرخ میانه می‌پردازد(طول موج‌های ۰.۶ تا ۲۸.۵ میکرون). با این قابلیت جیمز وب می‌تواند به ۱۳.۵ میلیارد سال قبل کیهان و جهان نخستین نگاه کند.

این دوران به “عصر بازیونیده شدن” معروف است و به دوران نخستین کیهان اشاره دارد. این دوره به مدت زمانی که در اثر افزایش تابش ستارگان پرجرم اولیه، بیشتر ِ هیدروژن خنثی تخریب شد و به پروتون‌ها و الکترون‌های آزاد تجزیه شد، اشاره دارد. “بازیونیده شدن” پدیدۀ مهمی در تاریخچه کیهان است، زیرا یکی از معدود راه‌های مطالعۀ غیرمستقیم ستاره‌های اولیه است. اما دانشمندان نمی‌دانند که ستاره‌های اولیه دقیقا چه زمانی شکل گرفتند و فرآیند “بازیونیده شدن” چه زمانی آغاز شد. تلسکوپ جیمز وب به ما در یافتن پاسخ برخی از این پرسش‌ها کمک می‌کند.

HERA space timelineوب به برخی از پرسش‌های کلیدی می‌پردازد تا داستان شکل‌گیری ساختارها در کیهان را برملا سازد، پرسش‌هایی مثل: چه زمانی و چگونه “بازیونیده شدن” رخ داد و چه منابعی منجر به این رخداد شدند؟

برای عملکرد بهتر تلسکوپ جیمز وب باید در دمای بسیار پایین‌ کار کند، به همین منظور در فاصلۀ  ۱.۵ میلیون کیلومتری زمین مستقر شده و یک سپر خورشیدی بزرگ دارد تا همیشه دمای آینه‌های آن خنک باشد و بدون تداخل بتواند نور فروسرخ اجرام کیهانی را دریافت نماید.

jwst new

دانشمندان امیدوارند “جیمز وب” با عمق دیدی که دارد بتواند از تشکیل اولین اجرام نورانی گرفته تا منشأ ستاره‌ها، کهکشان‌ها و سیاهچاله‌های نخستین و … اطلاعات دقیقی بدست بیاورد. همچنین منشاء “ماده تاریک” را هنوز نمی‌دانیم، ماده‌ای که همچون یک چسب کیهانی ستاره‌ها و کهکشان‌ها را در بر گرفته است.

نویسنده و ترجمه: سمیر الله‌وردی/ سایت علمی بیگ بنگ

سایت علمی بیگ بنگ / منابع: NASA , svs.gsfc

پاسخ دادن به علی بهاری لغو پاسخ

این سایت از اکیسمت برای کاهش هرزنامه استفاده می کند. بیاموزید که چگونه اطلاعات دیدگاه های شما پردازش می‌شوند.

5 دیدگاه

  1. عرض سلام و خسته نباشید
    سالهاست دنبال کننده دائم سایت شما هستم
    بسیار زیبا، خلاصه، از همه مهمتر ساده و دقیق هست محتوای شما. تیتر غیر واقعی هم نداره برای جلب نظر…
    واقعا خدا قوت
    دست شما را می بوسم که در ترویج علم نوین زحمت می کشید
    با احترام

  2. باز هم مطلبی فوق العاده پر بار بینهایت ممنون. سوالی که پیش میاد این هست اگر جیمز وب در طیف مرعی کارایی چندانی ندارد آیا باید گفت برای مثال کاوش در حلقه های زحل یا اقمار مشتری برایش سخت خواهد بود؟ یا همچنان قادراست همچون هابل تصاویر خیره کننده از کهکشانها و سحابی ها ارسال کند؟

    1. کاوش در حلقه های زحل و اقمار مشتری و سیارات دور دست دیگر کار تلسکوپ لوویر هست که در آینده پرتاب میشه در واقع برادر جیمز وب هستش.

    2. با درود به شما بنظرم جیمز وب علاوه بر نور مرئی در نور فرو سرخم کاربایی داره