اهداف بعدی جیمز وب مغزشما را منفجر می‌کند

گروه علمی: ثبت تصاویری از کیهان دوردست تنها یکی از ماموریت های تلسکوپ فضایی جیمز وب است. پروژه‌های بعدی James Webb حتی جذاب‌تر و شگفت‌انگیزتر هم می‌شوند!همین چند روز پیش بود که ناسا اعلام کرد پروژه ۱۰ میلیارد دلاری‌اش، تلسکوپ جیمز وب، به رویای ۲۰ ساله اخترشناسان واقعیت بخشیده و تصاویری از فاصله ۱ میلیون مایلی کره زمین را ثبت کرده است. این تلسکوپ خیلی هم بی عیب و نقص عمل کرده و اولین تصاویر ثبت شده توسط آن فوق‌العاده هستند. سوژه‌های این تصاویر شاهکارهایی هستند که ما را به فکر فرو می‌برند تا عظمت کیهان را درک کنیم و بفهمیم که تنها بخش ناچیزی از منظومه شمسی هستیم.

اما اتفاقی که چند روز پیش افتاد، تنها مقدمه‌ای برای ماجراجویی‌های تلسکوپ فضایی جیمز وب بود. این ماجراجویی قطعاً فصل‌هایی خواهد داشت که در حال نوشتن است.حتی اگر تصاویر تمام رنگی ثبت شده توسط آن خیلی عالی به نظر برسند، اما هنوز از تمام ظرفیت آن استفاده نکرده‌ایم. در واقع اتفاقی که قرار است بیافتد توصیف شدنی نیست؛ درست مثل تلسکوپ هابل که شروع‌کننده این مسیر بود و برای نخستین بار دیوارهای کیهان را کنار زد و سحابی‌هایی را به نمایش گذاشت که الهام بخش بسیاری از شاعران هستند.

با این حال ما می‌توانیم بدانیم که چه چیزی در آینده، در انتظار جیمز وب است. علی‌رغم اینکه تصاویری که آن ثبت کرده به تازگی در معرض عموم قرار گرفته‌اند، اما دانشمندان سال‌هاست که در انتظار استفاده از آن برای کشف اطلاعات جدید از کیهان هستند. محققان قرار است به بررسی پدیده‌هایی بپردازند که می‌تواند ذهنیت ما را دگرگون کند: سیاه چاله های عظیم، کهکشان‌های ادغام شده با هم، ستاره‌های درخشانی که به صورت دوتایی سیگنال‌هایی با دود ارسال می‌کنند و حتی پدیده‌های شگفت‌انگیزی که به خانه ما نزدیک‌تر هستند، مثل گانیمد، قمر یخی سیاره مشتری.

گروهی از دانشمندان خوش شانسی که در نوامبر سال ۲۰۱۷ توسط کمیته مشورتی تلسکوپ فضایی جیمز وب و مؤسسه علمی تلسکوپ فضایی انتخاب شده‌اند، به شش دسته تقسیم شده‌اند تا روی پروژه‌های عظیم ناسا کار کنند. در مجموع به بیش از ۲۰۰ پروژه بین‌المللی برای استفاده از این تلسکوپ زمان داده شده است. این مطالعات مجموعه داده‌هایی را فراهم می‌کند که می‌تواند مسیر مطالعات بعدی را هموار کند؛ برای لحظات بزرگی از تاریخ که در آینده تجربه خواهیم کرد.برای استفاده از تمام قدرت تلسکوپ فضایی جیمز وب، باید جوامع علمی خیلی سریع بتوانند با نحوه استفاده از آن و ظرفیت‌هایی که دارد آشنا شوند. بر همین اساس ناسا مشغول آموزش دادن استفاده از James Webb به دانشمندان منتخب است.

ورق خوردن برگ دیگری از تاریخ با جیمز وب
در فاصله ۳.۵ میلیارد سال نوری از زمین، خوشه عظیمی از کهکشان‌ها به نام Abell 2744 وجود دارد که با نام «خوشه پاندورا» هم شناخته می‌شود. شاید بگویید که این بهترین گزینه برای شروع پروژه‌های بعدی James Webb است؛ زیرا این خوشه کهکشان هم بخشی از کیهان باستان است. نسل جدید تلسکوپ فضایی ناسا از تجهیزات تصویربرداری مادون قرمز زیادی بهره می‌برد که به لطف آن‌ها به نورهای ساطع شده از کیهان دوردست، دسترسی پیدا می‌کند. آن‌ها نورهایی هستند که نه چشم انسان و نه تلسکوپ‌های نوری استاندارد (اپتیکال) قادر به دیدنشان نیستند.

گروهی از محققان قصد دارند با استفاده از تلسکوپ وب، آنچه در خوشه کهکشان پاندورا وجود دارد و از دید انسان پنهان است، ولی پیشرفت بسیار مهمی برای علم اخترفیزیکی است را مشاهده کنند. آن‌ها می‌خواهند از ۲ تا از تجهیزات این تلسکوپ به نام «طیف نگار مادون قرمز نزدیک» و «تصویرگر مادون قرمز نزدیک و طیف نگار بدون درز» برای ساده‌سازی رمزگشایی ترکیب شیمیایی جهان‌های دور در نقاط مادون قرمز که نمی‌توانیم از آن‌ها عبور کنیم، استفاده کنند.

اما جیمز وب فقط برای مطالعه جهان دور مورد استفاده قرار نمی‌گیرد؛ آن می‌تواند برای تحقیق در مورد چیزهایی که در نزدیکی ما هست هم به کار برود. به همین خاطر، گروه دیگری از دانشمندان قصد دارند به کشف چگونگی پیدایش پدیده‌ها در منطقه کیهانی ما بپردازند. نقشه‌های آن‌ها نشان می‌دهد که این گروه می‌خواهند اطلاعاتی از لایه‌های ابری، بادها، ترکیب، ساختار دمایی و رمز و راز شفق قطبی سیاره مشتری را به دست بیاورند.

در این مطالعه از تمام تجهیزات تلسکوپ فضایی جیمز وب شامل طیف نگار مادون قرمز نزدیک، طیف نگار بدون شکاف و همچنین دوربین مادون قرمز نزدیک و دوربین مادون قرمز میانی (که برای تشخیص نور مادون قرمز میانی مورد استفاده قرار می‌گیرد) استفاده خواهد شد. دانشمندان این پروژه تحقیقاتی می‌گویند «برنامه ما، استفاده از توانمندی تجهیزات جیمز وب روی یکی از بزرگ‌ترین و درخشان‌ترین منابع در منظومه شمسی و اهداف بسیار کم نور در آن است».

گروه دیگر دانشمندان روی گرد و غبار تحقیق خواهند کرد. البته نه هر گرد و غباری، بلکه هدف تحقیق آن‌ها گرد و غبار ستاره‌ای است. ما می‌دانیم که گرد و غبار، از اجزای تشکیل دهنده اصلی در شکل‌گیری ستاره‌ها و سیاره‌هایی است که جهان هستی ما را می‌سازند، اما این سوال همچنان وجود دارد که چه در گذشته اتفاق افتاده است. با نور مادون قرمز می‌توان به این پرسش، پاسخ داد. بنابراین جیمز وب می‌تواند این مسیر را برای ما روشن کند.پی بردن به داستان گرد و غبار ستاره‌ای می‌تواند درک خوبی از پیدایش جهان هستی را به ما بدهد. درست مثل مطالعه در مورد اتم که اطلاعاتی از شکل‌گیری ماده را به ما می‌دهد. کارل ساگان، یکی از دانشمندان ناسا می‌گوید: «کیهان درون خود ماست. ما از ذرات ستاره‌ای ساخته شده‌ایم. ما همان چیزی هستیم که می‌توانیم از طریق خود جهان را بشناسیم».

منتظر باشید تا تلسکوپ فضایی جیمز وب به ما نشان دهد
فعل و انفعالاتی که در حال رخ دادن است، این را به ما می‌گوید که باید منتظر باشیم تا ببینیم وب چه چیزی را می‌بیند و به ما نشان خواهد داد. اگر به خاطر داشته باشید ماه آوریل، تلسکوپ هابل تصویری از دورترین ستاره‌ای که تاکنون در کیهان کشف شده را به ما نشان داد. یک ستاره زیبا که “Earendel” یا «ستاره صبح» نام گرفت. مطالعه روی این ستاره، پنجره‌ای به عصری از جهان است که ما با آن آشنا نیستیم، اما قطعاً به چیزهایی منجر خواهد شد که می‌توان حدس زد.

حالا باید منتظر ماند تا جیمز وب بررسی کند که آیا ستاره صبح فقط یک جسم ستاره‌ای ساده است. یا آنکه نوعی ستاره متفاوت است. وب می‌تواند یک تکه از پازل نپتونِ آبی رنگ، سیاره گازی منظومه شمسی را نیز حل کند. جایی که در آن هوا بدون دلیل سردتر و سردتر می‌شود. ابزار مادون قرمز میانی (MIRI) جیمز وب به لطف حساسیت فوق‌العاده‌ای که دارد می‌تواند اطلاعات جذابی از ترکیبات شیمیایی و دمای جو نپتون را به ما بدهد. علاوه بر این، پدیده‌های عجیب و غریبی در قلمرو کیهانی ما هست که پاسخی برای آن‌ها وجود ندارد. سیاه چاله های پرجرم غول پیکر و سیاه چاله‌ای چند میلیارد ساله که همچنان در حال رشد است. وب قدرت کافی برای تعیین این که سرعت رشد واقعی این سیاه‌چاله‌ها چقدر است را هم دارد.

و در نهایت، حیرت‌انگیز‌ترین چیزی که در مورد وب وجود دارد، این است که سرانجام می‌تواند به ما در اثبات وجود حیات فرازمینی کمک کند. برخی از دانشمندان از بررسی مثبت مواد آلی خبر می‌دهند که می‌تواند به زودی، خبر حیات فرازمینی‌ها را برای عموم مردم بازگو کند. ما شدیداً در انتظار آن روز هستیم.