به گزارش خبرگزاری بیکینگ، بیش از سه دهه، تلسکوپ فضایی هابل نماد نجوم مدرن بود. تصاویر خیره‌کننده آن از سحابی‌ها، کهکشان‌ها و اعماق کیهان، نگاه میلیون‌ها نفر را به آسمان تغییر داد. اما دانشمندان از همان سال‌ها می‌دانستند که هابل با وجود موفقیت‌های بزرگ، محدودیت‌هایی دارد. این تلسکوپ عمدتاً نور مرئی و فرابنفش را رصد می‌کند؛ در حالی که بسیاری از اسرار جهان در طول موج فروسرخ پنهان شده‌اند.
برای پاسخ به این نیاز، ناسا با همکاری آژانس فضایی اروپا (ESA) و آژانس فضایی کانادا (CSA) پروژه‌ای را آغاز کرد که بعدها به یکی از پیچیده‌ترین مأموریت‌های تاریخ علم تبدیل شد؛ تلسکوپ فضایی جیمز وب (JWST).
ساخت جیمز وب بیش از دو دهه زمان برد. در این مدت، پروژه بارها با تأخیر، افزایش هزینه و چالش‌های فنی روبه‌رو شد تا جایی که برخی تصور می‌کردند هرگز به فضا نخواهد رفت. در نهایت، هزینه ساخت آن به حدود ۱۰ میلیارد دلار رسید؛ رقمی که جیمز وب را به گران‌ترین رصدخانه فضایی جهان تبدیل کرد. اما پیچیدگی این پروژه نیز بی‌سابقه بود.
شاخص‌ترین ویژگی جیمز وب، آینه اصلی آن است. این آینه از ۱۸ قطعه شش‌ضلعی ساخته شده که روی هم قطری حدود ۶.۵ متر دارند؛ یعنی بیش از دو برابر قطر آینه هابل. برای افزایش بازتاب نور فروسرخ، سطح این آینه‌ها با لایه‌ای بسیار نازک از طلا پوشانده شده است.
همین آینه عظیم باعث شده توان جمع‌آوری نور جیمز وب حدود شش برابر هابل باشد.
یک تلسکوپ که باید در سرمای مطلق کار کند
رصد نور فروسرخ کار ساده‌ای نیست. هر جسم حتی خود تلسکوپ، پرتو فروسرخ منتشر می‌کند و می‌تواند داده‌های علمی را مختل کند. به همین دلیل، جیمز وب به یک سپر خورشیدی پنج‌لایه به اندازه یک زمین تنیس مجهز شده است. این سپر دمای بخش علمی تلسکوپ را به حدود منفی ۲۳۳ درجه سانتی‌گراد می‌رساند؛ دمایی که برای ثبت ضعیف‌ترین تابش‌های کیهانی ضروری است.
برخلاف هابل که به دور زمین می‌چرخد، جیمز وب در فاصله حدود ۱.۵ میلیون کیلومتری زمین و در نقطه لاگرانژی دوم (L2) قرار گرفته است. در این موقعیت، زمین، ماه و خورشید تقریباً در یک سمت تلسکوپ قرار دارند و سپر خورشیدی می‌تواند به‌طور دائمی آن‌ها را بپوشاند.
این محل، بهترین شرایط را برای رصدهای فروسرخ فراهم می‌کند.
وقتی نخستین تصاویر جهان را شگفت‌زده کرد
در ژوئیه ۲۰۲۲، نخستین تصاویر علمی جیمز وب منتشر شدند. از خوشه کهکشانی SMACS 0723 گرفته تا سحابی کارینا، سحابی حلقه جنوبی و پنج‌قلوی استفان، همه نشان دادند که کیفیت تصاویر این تلسکوپ فراتر از انتظار است.
اما ارزش واقعی این تصاویر، زیبایی آن‌ها نبود. دانشمندان توانستند هزاران کهکشان بسیار دور را ببینند؛ کهکشان‌هایی که نور آن‌ها میلیاردها سال پیش راه افتاده و اکنون به زمین رسیده است.
به بیان دیگر، جیمز وب در حال مشاهده گذشته کیهان است.
یکی از مهم‌ترین دستاوردهای جیمز وب، کشف کهکشان‌هایی است که تنها چند صد میلیون سال پس از مهبانگ شکل گرفته‌اند. این کشفیات بسیاری از نظریه‌های رایج درباره سرعت شکل‌گیری نخستین کهکشان‌ها را به چالش کشیده‌اند.
برخی از کهکشان‌های کشف‌شده بسیار بزرگ‌تر و بالغ‌تر از چیزی هستند که مدل‌های کیهان‌شناسی پیش‌بینی می‌کردند.
جیمز وب تنها به اعماق کیهان نگاه نمی‌کند.
این تلسکوپ هنگام عبور سیاره‌ها از مقابل ستاره مادر، نور عبوری از جو آن‌ها را تجزیه می‌کند.
از این طریق، دانشمندان توانسته‌اند ترکیباتی مانند:
- بخار آب
- دی‌اکسید کربن
- متان
- مونوکسید کربن
را در جو برخی سیاره‌های فراخورشیدی شناسایی کنند.
این موضوع گام بزرگی در جست‌وجوی جهان‌های قابل سکونت محسوب می‌شود.
نور مرئی نمی‌تواند از میان ابرهای غبار کیهانی عبور کند اما فروسرخ می‌تواند. به همین دلیل، جیمز وب برای نخستین بار توانسته فرآیند شکل‌گیری ستاره‌ها را در دل ابرهای غبارآلود مشاهده کند. تصاویری که پیش‌تر کاملاً تاریک به نظر می‌رسیدند، اکنون مملو از ستاره‌های تازه متولدشده هستند.
آیا جیمز وب نشانه‌ای از حیات پیدا کرده است؟
یکی از پرسش‌هایی که بارها مطرح شده این است که آیا جیمز وب حیات فرازمینی کشف کرده است؟
پاسخ کوتاه خیر است.
این تلسکوپ تاکنون هیچ مدرکی قطعی از وجود موجودات زنده ارائه نکرده است. اما توانسته ترکیبات شیمیایی موجود در جو برخی سیاره‌ها را با دقتی بی‌سابقه اندازه‌گیری کند؛ داده‌هایی که در آینده می‌توانند در شناسایی سیاره‌های بالقوه قابل سکونت نقش مهمی ایفا کنند.
جیمز وب فقط یک ابزار رصدی نیست. این تلسکوپ در حال بازنویسی کتاب‌های نجوم است. تقریباً هر ماه نتایج تازه‌ای از آن منتشر می‌شود که برخی فرضیه‌های قدیمی را تأیید و برخی دیگر را زیر سؤال می‌برد. به همین دلیل، بسیاری از اخترشناسان معتقدند هنوز در آغاز عصر جیمز وب قرار داریم و مهم‌ترین کشفیات آن شاید در سال‌های آینده رقم بخورد.
چرا جیمز وب اهمیت دارد؟
در طول تاریخ، ابزارهای علمی بارها نگاه انسان به جهان را تغییر داده‌اند؛ از تلسکوپ گالیله گرفته تا هابل.
جیمز وب نیز در همین مسیر قرار دارد، اما با یک تفاوت بزرگ: این تلسکوپ نه‌تنها دورتر از هر زمان دیگری را می‌بیند، بلکه گذشته کیهان را مطالعه می‌کند و هم‌زمان به دنبال سرنخ‌هایی از آینده اکتشافات فضایی و حتی منشأ حیات است.
اگر هابل پنجره‌ای رو به جهان گشود، جیمز وب دری را به روی ناشناخته‌ترین فصل‌های تاریخ کیهان باز کرده است؛ دری که هر تصویر و هر داده تازه آن، پرسش‌های جدیدی درباره جایگاه انسان در جهان پیش روی دانشمندان قرار می‌دهد.
۲۲۷۲۲۷
