به نقل از آماج، تلسکوپ فضایی «نانسی گریس رومن» ناسا پس از پشت سر گذاشتن تلاشهایی برای کاهش بودجه، سرانجام با پرتاب توسط موشک فالکون هوی اسپیسایکس راهی فضا شد؛ مأموریتی که میتواند نگاه دانشمندان به ماده تاریک، انرژی تاریک و سیارات فراخورشیدی را متحول کند.
این تلسکوپ حدود ۹ ماه زودتر از برنامه پیشبینیشده به فضا رفت و قرار است در کنار تلسکوپهای هابل و جیمز وب، نقش متفاوتی در رصد کیهان ایفا کند. مأموریت رومن بسته به میزان سوخت، بین پنج تا ۱۰ سال ادامه خواهد داشت.
رصدخانهای برای کشف رازهای ماده تاریک و انرژی تاریک
تلسکوپ نانسی گریس رومن برخلاف جیمز وب که عمدتاً برای بررسی دقیق اجرام منفرد و مشاهده دورههای بسیار ابتدایی کیهان طراحی شده، میدان دید بسیار گستردهای خواهد داشت. این ویژگی به دانشمندان اجازه میدهد بخشهای وسیعی از آسمان را با سرعت و دقت بالا بررسی کنند.
یکی از مهمترین اهداف این مأموریت، مطالعه ماده تاریک و انرژی تاریک است؛ دو مؤلفه ناشناخته که در مجموع بخش عمدهای از محتوای کیهان را تشکیل میدهند و با وجود اهمیتشان، مستقیماً قابل مشاهده نیستند.
دومینیک بنفورد، دانشمند برنامه تلسکوپ رومن، توضیح داده است که ترکیب حساسیت بالا، وضوح زاویهای و سرعت رصد، این تلسکوپ را از دیگر رصدخانههای فضایی متمایز میکند.
به گفته او، رومن میتواند میدان دید نسبتاً گستردهای را با وضوح بالا و حساسیتی که برای تلسکوپهای فضایی امکانپذیر است بررسی کند و این کار را در مدت زمانی بسیار کوتاهتر از تلسکوپهای پیشین انجام دهد.
برای نمونه، رومن میتواند کل کهکشان راه شیری را در حدود یک ماه بررسی کند؛ کاری که تلسکوپ هابل برای انجام آن به زمانی در حدود یک قرن نیاز خواهد داشت.
رومن چگونه به مطالعه انرژی تاریک کمک میکند؟
ایده ساخت این رصدخانه از بررسی دهساله ناسا در سال ۲۰۱۰ شکل گرفت؛ برنامهای که در آن دانشمندان اهداف مهم آینده برای پژوهشهای فضایی را مشخص میکنند.
ماده تاریک با اثر گرانشی خود به شکلگیری ساختارهای بزرگ کیهانی و گردهم آمدن کهکشانها کمک میکند، در حالی که انرژی تاریک رفتاری متفاوت دارد و با ایجاد اثری دافعهمانند، به گسترش جهان کمک میکند.
دانشمندان میتوانند با بررسی موقعیت و ویژگیهای کهکشانها در دورههای مختلف تاریخ کیهان، از جمله مقایسه وضعیت آنها در یک یا چند میلیارد سال گذشته با امروز، سرنخهایی درباره نقش این دو پدیده به دست آورند.
بنفورد میگوید یکی از پرسشهای بلندمدتی که رومن قرار است به آن پاسخ دهد این است که انرژی تاریک در طول تاریخ کیهانی چه نقشی داشته است و در نهایت کدام یک از انرژی تاریک یا ماده تاریک بر سرنوشت جهان غلبه خواهد کرد.
جستوجوی سیارات فراخورشیدی با فناوری جدید
یکی دیگر از قابلیتهای منحصربهفرد رومن به نام این رصدخانه بازمیگردد. نانسی گریس رومن، ستارهشناس آمریکایی، در سال ۱۹۵۹ مقالهای درباره امکان مشاهده مستقیم نور بازتابشده از سیاراتی که به دور ستارههای دیگر میچرخند منتشر کرده بود.
فناوری مورد نظر او اکنون در قالب ابزاری به نام کرونوگراف فعال در تلسکوپ رومن به کار گرفته شده است. این سامانه با استفاده از ماسکها، منشورها، آشکارسازها و آینههای انعطافپذیر، نور خیرهکننده ستاره را تا حد امکان مسدود میکند تا نور بسیار ضعیف سیارات اطراف آن قابل مشاهده شود.
بنفورد میگوید این فناوری تاکنون در چنین شکلی در فضا مورد استفاده قرار نگرفته است و اگرچه طراحی آن در آزمایشگاه عملکرد بسیار خوبی داشته، هنوز مشخص نیست در شرایط واقعی فضا دقیقاً چگونه عمل خواهد کرد.
کرونوگرافهای غیرفعال مورد استفاده روی زمین میتوانند نشانههای بسیار ضعیف سیارات فراخورشیدی را در حدود یک قسمت در میلیون شناسایی کنند. اما کرونوگراف فعال فضایی رومن میتواند این حساسیت را به حدود یک قسمت در میلیارد برساند.
در صورت موفقیت این فناوری، رومن میتواند سیاراتی در اندازه مشتری را در اطراف ستارههای دیگر شناسایی کند. فناوری نسل بعدی نیز ممکن است در تلسکوپهای فضایی آینده برای شناسایی سیاراتی هماندازه زمین یا مریخ به کار گرفته شود.
کرونوگراف رومن همچنین به ابزار طیفسنجی مجهز است؛ بنابراین دانشمندان نهتنها میتوانند برخی سیارات فراخورشیدی را شناسایی کنند، بلکه قادر خواهند بود درباره ترکیبات مولکولی موجود در جو آنها نیز اطلاعات به دست آورند.
رومن چه تفاوتی با هابل و جیمز وب دارد؟
با وجود فعالیت تلسکوپهایی مانند هابل، جیمز وب و مأموریتهایی مانند SPHEREx، رومن قرار نیست جایگزین آنها شود؛ بلکه هدف اصلی، تکمیل قابلیتهای این رصدخانههاست.
جیمز وب میتواند اجرام منفرد یا تعداد محدودی از اجرام را با جزئیات بسیار بالا و در طول موج فروسرخ بررسی کند، در حالی که SPHEREx برای پیمایش گسترده آسمان طراحی شده است. رومن در نقطهای میان این دو قرار میگیرد و میتواند میدان دید گسترده را با جزئیات و وضوح بالاتر ترکیب کند.
به گفته بنفورد، رومن میتواند کهکشانهای دوردست یا خوشههایی را که در بررسیهای گستردهتر شناسایی شدهاند پیدا کند تا سپس با جزئیات بیشتر مورد مطالعه قرار گیرند.
این تلسکوپ همچنین میتواند بررسیهایی مشابه «میدان ژرف هابل» را با سرعتی بسیار بیشتر انجام دهد؛ بهگونهای که کاری که برای هابل ممکن است حدود یک قرن زمان ببرد، برای رومن میتواند در حدود یک ماه انجام شود.
آغاز فعالیت علمی پس از ۹۰ روز آزمایش
یکی از ویژگیهای مهم مأموریت رومن، انعطافپذیری آن در پاسخ به پرسشهای جدید علمی است. حدود یکچهارم زمان استفاده از تلسکوپ برای پاسخ به پرسشهایی در نظر گرفته شده که پس از آغاز فعالیت رصدخانه از سوی جامعه اخترفیزیک مطرح خواهند شد.
میدان دید گسترده و قابلیتهای فروسرخ رومن همچنین امکان مطالعه ستارگان پرجرم در بخشهای دوردست کهکشان راه شیری را فراهم میکند؛ مناطقی که مشاهده آنها به دلیل وجود گاز، غبار و نورهای مزاحم دشوار است.
تلسکوپ نانسی گریس رومن اکنون باید حدود ۹۰ روز مراحل بررسی، آزمایش و آمادهسازی پیش از آغاز عملیات علمی را پشت سر بگذارد. پس از آن، نخستین دادهها و مشاهدات این رصدخانه میتواند فصل تازهای را در مطالعه ساختار و تکامل کیهان رقم بزند.
برای دنبال کردن تازهترین اخبار نجوم، فناوری فضایی و اکتشافات علمی، به آماج مراجعه کنید.
