سازمان‌های فضایی آمریکا، اروپا و کانادا روز پنجشنبه ۲۳تیر ۱۴۰۱ با رونمایی پنج تصویر اولیه از تلسکوپ فضایی جیمز وب (JWST) و به فاصله چندروز با انتشار عکسی از سیاره مشتری و یکی از قمرهایش به نام اروپا، جهان را به تحسین فناوری پیشگامی واداشتند که قرار است طی دهه‌های آینده با چهار دستگاه نیرکم (دوربین فروسرخ نزدیک)، نیر-اسپِک (طیف‌سنج فروسرخ نزدیک)، میری (ادوات طیف‌سنج فروسرخ متوسط)، FGS/NIRISS (حسگر‌هدایت کامل/تصویربردار فروسرخ نزدیک و طیف‌سنج بی‌لغزش) و آینه طلایی ۱۸ تکه‌ای شش‌ضلعی ۶.۵متری‌اش تصاویری از عمق کیهان بگیرد و درک بشر را نسبت به عالم به‌ویژه آشنایی با اولین نور بعد از مهبانگ (انفجار بزرگ)، منشأ و تکامل کهکشان‌های نخستین، تولد و شکل‌گیری ستارگان و سیاره‌ها، تکامل منظومه‌های سیاره‌ای و شرایط برای تشکیل حیات ارتقا دهد. از این‌رو، با دکتر مارکو سیریانی (Dr. Marco Siriani) مدیر علمی عملیات و توسعه جیمز‌وب در دفتر سازمان فضایی اروپا در بالتیمور آمریکا گفتگو کرده‌ایم.

پنج تصویر شگفت‌انگیز اولیه تلسکوپ فضایی جیمزوب آنچنان محبوب شده‌اند تا حتی افرادی که معمولا جویای اخبار نجوم نیستند هم آن‌ها را در شبکه‌های اجتماعی منتشر کرده‌اند. می‌دانیم که تلسکوپ فضایی هابل هم بسیار معروف بود و هست، اما به‌نظر شما چرا جیمزوب این‌قدر سریع معروف شد؟

تلسکوپ فضایی هابل به محض این‌که پرتاب شد، به‌دلیل نقص معروفی که در آینه اصلی‌اش وجود داشت و همه تصاویرش را تار کرده بود، به خبر همه روزنامه‌ها تبدیل شد. سپس، با اولین ماموریت تعمیری شاتل، مسأله حل شد و از آن زمان تاکنون، هابل به‌مدت بیش از ۳۰ سال تصاویر شگفت‌انگیز و کشف‌های علمی مهمی را عرضه کرده است. بنابراین، هابل ابتدا به‌دلیل داستان شکستش معروف شد، اما ماجرا درمورد وب تفاوت دارد. البته فقط بخشی از آن؛ پیش‌از پرتاب جیمزوب مردم در طول بیش از ۲۰ سال مراحل طراحی و توسعه این تلسکوپ، درباره توانایی‌های علمی بالقوه وب به‌دلیل ابعادش، طراحی تا این‌حد غیرمتعارفش و همچنین به‌دلیل پیچیدگی، هزینه‌ها و تاخیرهایش صحبت‌هایی می‌شنیدند. بنابراین، انتظار بسیار زیادی درباره‌اش وجود داشت. بعد از پرتاب شگفت‌انگیزش در پایان سال ۲۰۲۱ (دی ۱۴۰۰) افکار عمومی مشتاقانه منتظر نتیجه استقرار پیچیده تلسکوپ در مدار و اولین تصاویرش بود که با رسیدن‌شان دهان همه اهالی فن و عموم مردم بازماند. به‌علاوه، امروزه رسانه‌های اجتماعی وسیله‌ای برای ارتباطند و به خبری بسیار جذاب فرصت می‌دهند به‌سرعت در فضای مجازی پخش شود.

چند روز بعد، تصاویر جدیدی از مشتری و قمر اروپا هم منتشر شد. این تصویر با تصاویرماموریت‌های پیشین برای مثال، عکس‌های ماموریت جونو چه تفاوتی دارد؟ چرا تلسکوپ فضایی جیمزوب سیاره‌های مشتری، زحل و مریخ را به‌عنوان هدف انتخاب کرده است؟

تصاویر مشتری که چندروز قبل منتشر شدند، در واقع نتیجه آزمایشی فنی و یکی از آزمایش‌هایی بود که در طول شش ماه راه‌اندازی این رصدخانه فضایی انجام شد. به‌طور‌معمول تلسکوپ وب در آسمان، کهکشان‌ها و ستارگانی را مشاهده می‌کند که آن‌قدر دور هستند و به‌عنوان اجرام ثابت در آسمان ظاهر می‌شوند. سیاره‌های منظومه خورشیدی نسبتا سریع به‌سمت زمین حرکت می‌کنند و برای مشاهده آن‌ها به شیوه‌های خاصی نیاز است تا اطمینان حاصل شود که جسم متحرک (در‌این‌مورد مشتری) در میدان دید ابزار باقی می‌ماند. وضعیت مشابه، زمانی است که می‌خواهید با دوربین یا تلفن همراه از صحنه‌ای پانوراما عکس بگیرید یا از رویدادی ورزشی درحال حرکت. در این دو مورد، باید از شیوه‌های کمی متفاوت استفاده کنید. تصویر مشتری با تلسکوپ وب بسیار واضح است تا‌جایی که حلقه این سیاره به‌خوبی دیده می‌شود که بسیار نازک‌تر و درنتیجه دیدن آن دشوارتر از حلقه‌های معروف زحل است. گرچه ماموریت‌های زیادی برای مطالعه سیاره‌ها در مجاورت آنها، از وویجر‌ها تا جونو بوده و هستند، اما سوالات زیادی وجود دارد که هنوز برای آن‌ها پاسخی پیدا نشده است. با تلسکوپ‌های نوری- مثل هابل- می‌توانیم نور بازتاب‌شده از بیرونی‌ترین قسمت جو را ببینیم و مطالعه کنیم، در‌حالی‌که با جونو می‌توانیم به عمق بیشتری نفوذ کنیم. دراین‌میان، تلسکوپ وب به ما اجازه می‌دهد تا لایه‌های میانی را مطالعه کنیم، ترکیب شیمیایی گاز و دمای متفاوت جو مشتری را بهتر درک کنیم و شاید حتی بفهمیم چرا لکه سرخ معروف مشتری به رنگ قرمز است.

می‌دانیم که به‌لطف جیمز وب، عصر جدیدی در رصد‌های کیهان از فضا آغاز شده است. این جمله را چگونه می‌توان به زبانی ساده برای مردم توضیح داد؟

وب بزرگ‌ترین و قوی‌ترین تلسکوپ فضایی است که تاکنون پرتاب شده است. ۱۰۰ برابر قوی‌تر از هابل است و این به آن معنی است که می‌توانیم اجرام ضعیف‌تر و بنابراین دورتری را مطالعه کنیم و با تصاویری که وضوح تصویر بسیار بالاتری دارند جزئیاتی را ببینیم که هرگز تا پیش‌ازاین ندیده بودیم. اگر به کشف‌های بنیادینی که به‌لطف هابل به آن‌ها رسیده‌ایم از کشف انبساط عالم تا حلقه‌های پیرامون ستاره‌هایی که از آن‌ها سیاره‌ها شکل می‌گیرند و از سیاهچاله‌های واقع در مرکز تقریبا همه کهکشان‌ها تا ماده تاریک فکر کنیم، غیرممکن است که بتوانیم پیش‌بینی کنیم قرار است با دستگاهی که با ۱۰۰برابر قدرت بیشتر در دستان ما است چه ببینیم.

نتایج داده‌های تحلیل‌شده تصاویر اولیه چه زمانی منتشر خواهند شد؟

داده‌های تصاویر اولیه از آرشیو‌های سه سازمان فضایی درگیر در پروژه در اختیار جامعه علمی قرار گرفته است.

یکی از پنج تصویر اولیه طیف جو سیاره فراخورشیدی Wasp-۹۶ b را هم نشان می‌دهد. این‌قبیل رصد‌ها برای کشف اشکال بالقوه حیات در دنیا‌های دیگر به چه کار می‌آیند؟ و از این ‌رو، به‌نظر شما به‌لطف تلسکوپ وب روزی حیات دیگری را در سیاره‌ای فراتر از سیاره زمین پیدا خواهیم کرد؟

تلسکوپ فضایی وب برای مطالعه سیارات فراخورشیدی‌ای، چون WASP-۹۶ B که قبلا توسط ناظران دیگری کشف شده‌اند، اساسی خواهد بود. تلسکوپ وب عمدتا از دو روش برای مطالعه این اجرام بهره می‌گیرد: تصاویر با کنتراست بالا و طیف‌سنجی. تصویر کنتراست بالا کمک می‌کند که بتوانیم این سیاره‌ها را که بسیار کم‌نورتر از ستاره‌ای هستند که دور آن می‌چرخند، رصد کنیم. تاکنون ما قادر بوده‌ایم، فراخورشیدی‌هایی را ببینیم که ۱۰هزار تا یک‌میلیون‌بار کم‌نورتر از ستاره مرکزی‌شان هستند. با تلسکوپ وب می‌توانیم سیاره‌هایی را ببینیم که ده‌ها میلیون‌بار ضعیف‌ترند. طیف‌سنجی به ما این امکان را می‌دهد که بفهمیم جو این سیاره‌ها از چه ساخته شده است. دانشمندان می‌توانند از آنچه ما از سیاره‌های منظومه خورشیدی می‌دانیم به‌عنوان راهنمایی استفاده کنند تا بفهمند که آیا فراخورشیدی‌های مورد مطالعه، مثل سیاره‌های مشتری و زحل گازی‌اند یا مثل مریخ سنگی. آیا شاخص‌های شرایط آب، متان یا دی‌اکسید کربن را دارند یا خیر. برای اشکال حیات ابتدایی از نقطه‌نظر آماری صرف می‌دانیم که میلیارد‌ها کهکشان در جهان وجود دارد که هر یک دارای میلیارد‌ها میلیارد ستاره است و بیشتر این ستاره‌ها دارای یک منظومه سیاره‌ای با یک یا چند سیاره است. تلسکوپ وب مطمئنا به ما امکان می‌دهد که در درک خودمان از برخی از این سیار‌ه‌های فراخورشیدی گام‌های عظیمی برداریم... و چه‌کسی می‌داند.

منبع: جام جم