رصد آغاز کیهان با چشم مادون قرمز

به گزارش خبرگزاری ایمنا و به نقل از اسپیس، تلسکوپ فضایی جیمز وب (JWST) به‌گونه‌ای طراحی شده که می‌تواند نور را در بازه طول موج‌های نزدیک تا میانه مادون قرمز، یعنی از ۰.۶ تا ۲۸ میکرومتر، دریافت کند، این محدوده طول موج به دلایل علمی، برای مشاهده اجرام بسیار دور و قدیمی در کیهان ضروری است، از آن‌جا که جهان در حال انبساط است، نور مرئی که از کهکشان‌های نخستین گسیل می‌شود، دچار «کشش قرمز» (Redshift) شده و به نواحی مادون قرمز طیف انتقال می‌یابد. بنابراین برای رصد این کهکشان‌ها( که تنها چند صد میلیون سال پس از مه‌بانگ (Big Bang) شکل گرفته‌اند ) بهره‌گیری از ابزارهای حسگر مادون قرمز ضروری است.

تلسکوپ جیمز وب دارای آینه‌ای اصلی با قطر بیش از ۶.۵ متر است که بزرگ‌ترین آینه‌ای‌ست که تاکنون برای فضا ساخته شده. این آینه متشکل از ۱۸ قطعه شش‌ضلعی است که با لایه‌ای از طلای خالص پوشیده شده‌اند تا بازتاب‌دهندگی حداکثری در طیف مادون قرمز داشته باشند. این ساختار پیشرفته به JWST امکان می‌دهد تا نور اجرام بسیار کم‌نور و دوردست را نیز جمع‌آوری و تحلیل کند.

محل استقرار این تلسکوپ در فاصله‌ای حدود یک میلیون مایل از زمین قرار دارد، در نقطه‌ای موسوم به «لاگرانژ ۲» (L2). در این موقعیت، یک سپر خورشیدی عظیم، تلسکوپ را از گرمای خورشید، زمین و حتی ماه محافظت می‌کند، این محافظ حرارتی دمای ابزارها را در حدود منفی ۲۶۶ درجه سانتی‌گراد (یعنی فقط ۷ درجه بالاتر از صفر مطلق) نگه می‌دارد. چنین سرمای شدیدی موجب می‌شود تلسکوپ خود منبع تولید گرما نباشد و بتواند تابش‌های بسیار ضعیف مادون قرمز را از اعماق فضا دریافت کند.

دو دوربین اصلی این تلسکوپ قابلیت تصویربرداری و طیف‌سنجی در باندهای نزدیک و میانه مادون قرمز را دارند و می‌توانند نه‌تنها منابع نور، بلکه ترکیب شیمیایی اجرام کیهانی را نیز به دقت بررسی کنند. این ابزارها قادر به شناسایی حرارت‌های بسیار پایین، مانند گرمای دیسک‌های غباری یا سیارات دوردست هستند، جیمز وب توانایی رصد اجرامی را دارد که تا ۱۰۰ برابر کم‌نورتر از حد توان تلسکوپ هابل هستند، همچنین می‌تواند کهکشان‌هایی را که تنها ۱۸۰ میلیون سال پس از بیگ بنگ شکل گرفته‌اند، شناسایی کند؛ این اجرام از قدیمی‌ترین ساختارهای کیهان به شمار می‌روند.

برای درک میزان حساسیت فوق‌العاده JWST، کافی‌ست بدانیم که اگر یک زنبور عسل همین حالا روی سطح ماه حضور داشت، این تلسکوپ می‌توانست گرمای بدن آن را در طیف مادون قرمز شناسایی کند، ترکیب این ویژگی‌های منحصر به‌فرد باعث شده است که تلسکوپ فضایی جیمز وب به قدرتمندترین ابزار بشر برای کاوش ریشه‌های کیهان و مطالعه ساختارهای اولیه جهان تبدیل شود.