تلسکوپ جدید ناسا رنگارنگ‌ترین نقشه سه‌بعدی آسمان را تهیه می‌کند

به گزارش گروه دانشگاه خبرگزاری دانشجو، ناسا به زودی ماموریتی را برای ایجاد رنگارنگ‌ترین نقشه سه بعدی از کل آسمان راه‌اندازی می‌کند.

ماموریت SPHEREx درک آنچه را که در اولین ثانیه پس از مه‌بانگ رخ داده و جستجوی اجزای کلیدی برای حیات در کهکشان را بهبود می‌بخشد. این یک تلسکوپ فضایی فروسرخ نزدیک است که تمام آسمان را برای اندازه‌گیری طیف نزدیک به فروسرخ تقریبا ۴۵۰ میلیون کهکشان بررسی می‌کند.

تلسکوپ SPHEREx تقریبا به اندازه یک خودروی کوچک است که وارد مداری قطبی به دور زمین می‌شود و نقشه‌ای از کل آسمان به صورت سه بُعدی ایجاد می‌کند و از هر جهت عکس می‌گیرد.

این تلسکوپ، هر پیکسل را تجزیه و تحلیل می‌کند تا ببیند چه چیزی در آنجا وجود دارد، چقدر با آن فاصله دارد، از چه چیزی ساخته شده است و در تلاش برای پاسخ به برخی از عمیق‌ترین سوالاتی که تاکنون پرسیده شده است، خواهد بود.

این فضاپیما قرار است امروز، جمعه ۲۸ فوریه به فضا پرتاب شود و پس از آن در طول دو سال آینده چهار بار کل آسمان را اسکن خواهد کرد.

در پایان این ماموریت، هر نقطه از آسمان بالای سر ما در یک طیف ۱۰۲ رنگی ثبت خواهد شد که بسیار کامل‌تر از هر نقشه دیگری از آسمان است.

اولیویه دوره (Olivier Doré)، اخترفیزیکدان آزمایشگاه پیشرانش جت ناسا و دانشمند پروژه SPHEREx می‌گوید: ما به همه چیز در آسمان نگاه خواهیم کرد و برای هر پیکسل بدون توجه به آنچه که وجود دارد، از جمله دنباله‌دار‌ها در منظومه شمسی، سیارات، ستاره‌ها و کهکشان‌ها طیفی به دست خواهیم آورد.

وی افزود: ما انتظار داریم مجموعه داده‌های ما دانش گسترده ما را از کیهان گسترش دهد. بدین ترتیب، هر جرم مورد علاقه ما که در آسمان باشد، طیف آن را اندازه‌گیری می‌کنیم.

واژه SPHEREx مخفف عبارت «طیف فتومتر برای تاریخچه کیهان، عصر بازیونیزه شدن و کاوشگر یخ» است که سه هدف اصلی این ماموریت را بازگو می‌کند.

قسمت اول، مطالعه این موضوع است که جهان در کسری از ثانیه پس از مه‌بانگ چگونه به نظر می‌رسید. بخش دوم، تلاش خواهد کرد تا تمام نوری را که تا به حال از همه کهکشان‌ها ساطع شده است، محاسبه کند و قسمت سوم تلاش خواهد کرد تا از میزان آب و سایر مواد حیاتی پشتیبان حیات در کهکشان راه شیری باخبر شود.

این اهداف عالی با جمع‌آوری داده‌هایی در مورد طیف نوری که از سراسر کیهان به رصدخانه SPHEREx می‌رسد، ممکن می‌شود. محققان با تجزیه و تحلیل اینکه طول موج‌ها چقدر کشیده یا فشرده می‌شوند، می‌توانند تعیین کنند که منبع نور چقدر دور است و آیا به سمت ما حرکت می‌کند یا از ما دور می‌شود.

نتیجه نهایی، یک نمودار غول پیکر و سه بعدی خواهد بود که از مکان‌های نسبی حدود ۴۵۰ میلیون کهکشان تشکیل شده است. این نقشه سپس می‌تواند برای آزمایش مدل‌های تورم کیهانی مورد استفاده قرار گیرد که به دوره کوتاهی گفته می‌شود که درست پس از مه‌بانگ پدیدار شده و زمانی را تشریح می‌کند که کیهان در کسری از ثانیه به چندین برابر اندازه خود متورم شده است.

توزیع کهکشان‌ها در شبکه کیهانی احتمالاً در طول این دوره تورمی تنظیم شده است، بنابراین SPHEREx چگالی کهکشان‌ها را در سراسر جهان اندازه‌گیری خواهد کرد که اگر تقریباً در همه جا یکسان باشد، می‌توانیم یک مدل تورم ساده داشته باشیم. با این حال اگر اینطور نباشد، چندین میدان و ذرات ناشناخته ممکن است در کار باشند.

دانشمندان همچنین می‌توانند از نقشه سه‌بعدی SPHEREx برای دستیابی به شاهکاری که غیرممکن به نظر می‌رسد، استفاده کنند و آن، محاسبه تمام نوری است که تا به حال از کهکشان‌ها در طول تاریخ کیهان ساطع شده است.

داده‌ها می‌توانند نشان دهند که نور چقدر مسافت را طی کرده است، از کجا آمده است، چه زمانی منتشر شده است و کل خروجی نور در طول تاریخ کیهانی چگونه تغییر کرده است.

داده‌های تلسکوپ SPHEREx همچنین درباره اجرام نزدیک به زمین نیز می‌توانند با جستجوی نشانه‌هایی از یخ‌آب و سایر ترکیبات محبوس شده در ابر‌های مولکولی ستاره‌ساز، احتمال وجود حیات در جای دیگری از کهکشان ما را روشن کنند.

هر عنصر و ترکیب بر اساس نحوه جذب و انتشار طول موج‌های مختلف نور توسط اتم‌های آن، اثر انگشت طیفی خاص خود را دارد. دانشمندان می‌توانند از این نشانه برای کشف آنچه در یک ابر مولکولی وجود دارد، با تجزیه و تحلیل نور پس‌زمینه که از ذرات آن عبور می‌کند، استفاده کنند.

تلسکوپ SPHEREx بیش از ۹ میلیون رصد از این ابر‌ها را انجام می‌دهد و هر بار داده‌ها را به صورت سه بعدی در طول خط دید خود جمع‌آوری می‌کند تا یخ‌آب، کربن دی اکسید، کربن مونوکسید و سایر موادی را که برای زندگی حیاتی هستند، شناسایی کند. اگر آنها به مقدار زیاد در این ابر‌ها وجود داشته باشند، به احتمال زیاد به سیاراتی که در آنجا متولد شده‌اند، نفوذ می‌کنند و به هر گونه حیات بالقوه جای رشد بهتری می‌دهند.

در نهایت، هرچه که SPHEREx پیدا کند، در آینده گنجینه‌ای از داده‌ها برای دانشمندان خواهد بود. به ویژه هنگامی که با رصدخانه‌ها و تلسکوپ‌های دیگر مانند «جیمز وب» که میدان دید بسیار باریک‌تر، اما عمیق‌تری دارد، جفت شود.

گری ملنیک (Gary Melnick)، ستاره‌شناس تیم علمی SPHEREx می‌گوید: اگر SPHEREx یک مکان جذاب را کشف کند، «جیمز وب» می‌تواند آن هدف را با قدرت تفکیک طیفی بالاتر و در طول موج‌هایی که SPHEREx قادر به تشخیص آن نیست، مطالعه کند. این دو تلسکوپ می‌توانند همکاری بسیار موثری داشته باشند.