اخترشناسان رویای بزرگی در سر دارند، معرفی چهار تلسکوپ فضایی آینده!! قسمت سوم

 

 

انتشار بررسی ده‌ساله آسترو 2020 قریب‌الوقوع است که در آن چهار مفهوم برای تبدیل شدن به ماموریت پرچم‌دار بعدی ناسا با هم رقابت می‌کنند. از زمین‌ فراخورشیدی گرفته تا اشعه ایکس، آینده چه چیزی را رقم خواهد زد؟

 

آیا روزی اقیانوس‌ها را در زمینی دیگر به تصویر خواهیم کشید؟ آیا ما هرگز امضای اولین سیاهچاله‌ها را خواهیم دید یا از شبکه کیهانی تقریباً نامرئی نقشه‌برداری خواهیم کرد؟ آیا منشا سیارات و خود حیات را تشخیص خواهیم داد؟ اینها یکی از فوری‌ترین سؤالات نجوم امروزی هستند – و پاسخ آنها در دسترس ما است.

 

در چند هفته آینده، یک گروه پرقدرت از ستاره‌شناسان که طیف وسیعی از رشته‌ها را در بر می‌گیرند، دستورالعمل‌هایی را منتشر خواهند کرد که اولویت‌های دهه آینده نجوم را تعیین می‌کند. این گروه که توسط آکادمی ملی علوم انتخاب شده است، در حال بررسی چهار مأموریت تلسکوپ فضایی شاخص – که هر یک می‌تواند چهره نجوم را تغییر دهد – و همچنین 10 ماموریت کاوشگر کوچکتر را در نظر دارد. اخترشناسان چشم‌انداز آینده را در گزارشی به نام بررسی ده ساله ارائه خواهند کرد.

 

LYNX: نسل بعدی ماموریت اشعه ایکس

مفهوم ماموریت بعدی ما را از محدوده مرئی و نزدیک مرئی خارج کرده و به سمت اشعه ایکس می‌برد. پرتوهای ایکس از داغ‌ترین و پرانرژی‌ترین فرآیندهای جهان می‌آیند و بر سیاهچاله‌های گازخوار، ستارگان در حال انفجار و گاز داغی نور می‌اندازند که بین کهکشان‌ها پراکنده است و جو زمین آنها را کاملاً مسدود می‌کند – ما حتی تا عصر فضا نمی‌دانستیم اشعه ایکس کیهانی وجود دارد.

 

Lynx به خاطر سیاه‌گوش‌ تیزبینی نامگذاری شده است که در بسیاری از سنت‌ها تصور می‌شود ماهیت واقعی چیزها را می‌بیند و جهشی از پیشرفت را نسبت به تلسکوپ‌های اشعه ایکس موجود و آینده نزدیک نشان می‌دهد.

تصویر هنری از Lynx که روی تصویر چاندرا از M51 پوشانده شده است.

ناسا / MSFC

 

اشعه ایکس معمولاً از مواد عبور می‌کند تا اینکه از آن منعکس شود. برای اینکه اشعه ایکس متمرکز شود، ابتدا باید در زوایای یک آینه بسیار صیقلی، مانند سنگریزه‌های صاف یک برکه ساکن منعکس شود. رصدخانه پرتو ایکس چاندرا ناسا دارای چهار آینه است که مانند عروسک‌های روسی در داخل یکدیگر قرار گرفته‌اند تا تصاویر پرتو ایکس را ثبت کنند. XMM-Newton، ماهواره اشعه ایکس آژانس فضایی اروپا، 58 آینه تودرتو در هر یک از سه تلسکوپ خود حمل می‌کند.

 

سیاهگوش به راحتی از همه آنها پیشی می‌گیرد. گرانت ترمبلی (مرکز اخترفیزیک، هاروارد و اسمیتسونیان) عضو تیم، می‌گوید: «این آینه خارق‌العاده‌ترین آینه اشعه ایکس است که تا کنون ساخته شده است، یک سازه زیبا که37000 قطعه سیلیکون بسیار صیقلی را حمل خواهد کرد». این قطعات سیلیکونی در 611 ماژول انباشته می‌شوند و آن‌ها در پوسته‌های نیمه کروی ترکیب می‌شوند.

مجموعه آینه سیاهگوش

ژانگ و همکاران / مجله تلسکوپ‌های نجومی، ابزارها و سیستم‌ها 2019

 

این مجموعه آینه بخش اصلی این ماموریت است. با جمع‌آوری فوتون‌های بیشتر، تلسکوپ 100 برابر حساسیت چاندرا را خواهد داشت، شاهکاری که به آن امکان می‌دهد اولین سیاهچاله‌ها را در سپیده دم ببیند. اخترشناسان مدت‌هاست به این فکر کرده‌اند که چگونه سیاه‌چاله‌های مرکز کهکشان‌ها تنها یک بیلیون سال پس از انفجار بزرگ می‌توانند به جرم میلیون‌ها خورشید رشد کنند. سیاهگوش می‌تواند 500 میلیون سال قبل از آن، دانه‌های این سیاه‌چاله‌های بزرگ را کاوش کند. داده‌های جمع‌آوری شده به اخترشناسان کمک می‌کند تا چگونگی شکل‌گیری و رشد این سیاهچاله‌ها را تعیین کنند.

سیاهگوش در مقابل آتنا: دانه‌های سیاه‌چاله این تصویر منتشر شده توسط Lynx یک منطقه 2 × 2 دقیقه‌ای از بررسی‌های عمیق شبیه‌سازی شده با JWST (سمت چپ)، سیاهگوش (مرکز) و ماهواره اشعه ایکس آتنا آتی آژانس فضایی اروپا را نشان می‌دهد. کهکشان‌هایی با سیاهچاله مرکزی و گاز خوار (بنفش) و کهکشان‌های معمولی (سبز) هر دو در تصاویر پرتو ایکس دیده می‌شوند. سیاهگوش می‌تواند به حساسیت‌های مورد نیاز برای مطالعات بذر سیاه‌چاله‌های پرجرم برسد  که در اولین کهکشان‌هایی که JWST شناسایی می‌کند.

سیاهگوش / ناسا

 

سیاهگوش همچنین 800 برابر سریعتر از چاندرا ، با میدان دید 22 دقیقه قوسی در یک طرف و تصویربرداری زیر ثانیه قوسی در بیشتر آن میدان آسمان را بررسی می‌کند. همراه با حساسیت و وضوح طیفی آن، این سرعت بررسی به سیاهگوش کمک می‌کند تا گاز داغ نامرئی را که کهکشان‌ها را احاطه کرده، در خوشه‌های کهکشانی نفوذ کرده و شبکه کیهانی را ترسیم کند. الکسی ویخلینین، رئیس تیم سیاهگوش (مرکز اخترفیزیک، هاروارد و اسمیتسونیان) توضیح می‌دهد که این گاز داغ بیشتر ماده «منظم» (یعنی نه تاریک) کیهان را تشکیل می‌دهد و زیربنای ساختار آن است. در حالی که درک این ساختار از دیرباز منشأ شبیه‌سازی‌های کیهانی بوده است، با سیاهگوش تصویر واقعی از آن به دست خواهیم آورد.

 

ترمبلی می‌افزاید: «تصویر شبکه کیهانی یکی از دگرگون‌کننده‌ترین تصاویر است، مانند طلوع زمین، مانند تصویر [تلسکوپ افق رویداد]». “یک تصویر که همه چیز را متحول می‌کند.”

تصویر سیاهگوش براساس شبیه‌سازی های کیهانی، این تصویر نشان می دهد که سیاهگوش در هنگام تصویربرداری از شبکه کیهانی چه چیزی را می‌بیند.

سیاهگوش / ناسا

 

از میان تمام ماموریت‌ها، Lynx این مزیت را دارد که علم پیشگامانه را با کمترین نیاز به فناوری جدید به ارمغان می‌آورد. مجموعه آینه نشان دهنده پیشرفت تکنولوژیکی اولیه ماموریت است. بقیه فضاپیما اساساً همان چاندرا است که در سال 1999 پرتاب شد.

 

ادامه دارد…

 ترجمه: سارا سیدحاتمی

منبع:

ASTRONOMERS DREAM BIG, CONSIDER FOUR FUTURE SPACE TELESCOPES

BY: MONICA YOUNG NOVEMBER 3, 2021

https://skyandtelescope.org/astronomy-news/2020-decadal-survey-future-astronomy/

 

دیدگاهتان را بنویسید

نشانی ایمیل شما منتشر نخواهد شد. بخش‌های موردنیاز علامت‌گذاری شده‌اند *