رویداد۲۴ لیلا فرهادی: ناسا در روز‌های گذشته تصاویر خارق العاده‌ای از کیهان را که توسط تلسکوپ جیمز وب ارسال شده منتشر کرده است. این تصاویر در واقع اولین عکس‌های کاملا رنگی تلسکوپ جیمز وب هستند که گفته می‌شود دقیق‌ترین عکس از جهان و کهکشان‌هاست. رویداد۲۴ به چند سوال مهم درباره این تصاویر پاسخ داده است.
این تلسکوپ به افتخار جیمز.ا.وب، که از سال ۱۹۶۱ تا ۱۹۶۸ مدیر ناسا در طول برنامه‌های مرکوری، پروژه جمینای و آپولو بود، نامگذاری شده‌است. «جیمز ادوین وب» از ۱۴ فوریه ۱۹۶۱ تا ۷ اکتبر ۱۹۶۸ به عنوان دومین مدیر منصوب ناسا خدمت کرده است. او از ابتدای دولت جان.افو کندی تا پایان دولت لیندون جانسون بر ناسا نظارت داشت؛ بنابراین بر اولین پرتاب‌های مهم انسان در عطارد از طریق برنامه‌های جوزا، تا قبل از اولین پرواز آپولو، نظارت داشت.
سازمان ناسا یا «ادارهٔ ملی هوانوردی و فضایی ایالات متحده» طرح توسعهٔ تلسکوپ فضایی جیمز وب را با همکاری آژانس فضایی اروپا (ESA) و آژانس فضایی کانادا (CSA) انجام داد. برای این کار مرکز پرواز فضایی گودارد ناسا (GSFC) در مریلند توسعهٔ تلسکوپ را مدیریت کرد و مؤسسه علمی تلسکوپ فضایی در بالتیمور نیز تلسکوپ فضایی جیمز وب را اداره می‌کند.
تلسکوپ فضایی جیمز وب با هزینه ۱۰ میلیارد دلار ساخته شد و ۲۵ دسامبر سال گذشته به فضا پرتاب شد. این تلسکوپ نتیجه ۲۵ سال تلاش هزاران دانشمند، مهندس و مجری از سراسر جهان در شرکت‌های فضایی، مراکز تحقیقاتی و دانشگاه است.
جیمز وب برای جمع‌آوری نور در طیف‌های قرمز تا مادون قرمز میانی طراحی شده و این طول موج‌ها در واقع در جو زمین مسدود می‌شوند. وب با استفاده از یک آیینه غول پیکر ۶.۵ متری و سپر خورشیدی چندلایه که مانع تابش مادون قرمز ساطع شده از خورشید، زمین و ماه می‌شود، می‌تواند تصاویری را با وضوحی که مشاهده می‌کنید تولید کند. این تصاویر در نوع خود منحصر به فرد است و تا کنون هیچ تلسکوپی در جهان موفق به برداشتن تصاویر مشابه نشده است.
کارکرد سپر خورشیدی این است که تلسکوپ فقط در دمای نزدیک به صفر مطلق (منفی ۲۲۳ درجه سانتیگراد) می‌تواند کار کند، به یک آفتابگیر پنج لایه به اندازه زمین تنیس نیاز داشت تا آن را از نور خورشید بپوشاند و آن را از گرمای خورشید عایق کند.
بیشتر بخوانید: یوری گاگارین نخستین فضانورد تاریخ
دوربین مادون قرمز جیمز وب، یکی از چهار دوربین موجود در این تلسکوپ است و توانایی دیدن کهکشان‌های دور را دارد. دلیل اینکه جیمز وب از دوربین مادون قرمز استفاده می‌کند، این است که بتواند از میان لایه‌های گاز و غبار غلیظ عبور کند و نوری را که از کهکشان‌ها و ستاره‌های پشت سر اجرام آسمانی ساطع می‌شود، در هوا بگیرد.
در واقع مشکل عکسبرداری با نور مرئی این است که این طیف نور نمی‌تواند از موانع جلوی خود عبور کند و جذب کهکشان‌ها یا ستاره‌های سر راه می‌شود و در نتیجه به ما نمی‌رسد. اما طیف مادون قرمز می‌تواند از درون این موانع عبور کند و ما می‌توانیم اجرام آسمانی زیادی را با این روش ببینیم.
برای اینکه این عکس به دست بیاید، دانشمندان تلسکوپ را روی یک نقطه هدف متمرکز کرده‌اند و با ۱۲ ساعت نوردهی، تصویر را گرفته‌اند. تلسکوپ پیشین یعنی هابل برای کاری مشابه به بیش از ۲۰۰ ساعت تمرکز و نوردهی نیاز داشت.
گرفتن این تصویر به لطف یک پدیده جالب فیزیکی امکان پذیر شده که برای اولین بار نزدیک به یک قرن پیش آلبرت انیشتین آن را در نظریه نسبیت عام خود پیش‌بینی کرد. این پدیده «عدسی گرانشی» نام دارد و ستاره‌شناسان از آن به عنوان یک ذره‌بین برای دیدن اجرام دور استفاده می‌کنند.
توصیف این پدیده به زبان ساده این است که وقتی نور در مسیر رسیدن‌اش به چشم ما به یک جرم آسمانی بزرگ نظیر یک خوشه کهکشانی برخورد می‌کند، به دلیل کشش گرانشی این خوشه از مسیر خود منحرف می‌شود و به عنوان یک عدسی عمل می‌کند که می‌تواند نور کهکشان‌های دورتر را در پشت سر خود بزرگ کند.
لنز تلسکوپ‌های عظیمی مانند تلسکوپ فضایی هابل، نمی‌توانست به پرده‌های گازی سحابی‌ها نفوذ کنند و ببینند که پشت آن‌ها چیست و چه خبر است. تلسکوپ جیمز وب اما با کمک ابزار‌های تصویربرداری مادون قرمزش به راحتی از آن عبور می‌کند تا نمای داخل سحابی و همچنین ساختار بیرونی آن را با وضوحی فوق العاده به تصویر بکشد.
ویژگی‌های عکس‌های جیمز وب چه بود؟
به گزارش رویداد۲۴ اولین تصویر منتشر شده نمایی کلی و واضح از کیهان بود. ناسا در توضیح این تصویر که با نام «اولین میدان عمیق جیمز وب» از آن یاد کرد اعلام کرد برای اینکه نسبت این تصویر به کل جهان را بهتر درک کنید کافی است تصور کنید این بخش از هستی به اندازه «دانه شنی» در برابر اندازه «کل کره زمین» است.
نقاط روشن درون این تصویر ستاره نیستند، بلکه کهکشان‌هایی هستند که هر کدام از میلیارد‌ها ستاره تشکیل شده‌اند و دورترین آن‌ها ۱۳ میلیارد سال نوری با جیمز وب فاصله دارند. تصویر سحابی حلقه جنوبی با فاصله دو هزار سال نوری و سحابی شاه تخته یا کارینا با فاصله ۸۵۰۰ سال نوری از زمین و پنج کهکشان موسوم به پنج قلوی استفان با فاصله ۳۹ تا ۳۴۰ میلیون سال نوری از زمین جزو تصاویر شاهکار جیمز وب هستند.
به گفته بیل نلسون مدیر ناسا، این تصویر نور کهکشان‌ها را نشان می‌دهد که به دور کهکشان‌های دیگر می‌چرخد و قبل از رسیدن به تلسکوپ، میلیارد‌ها سال را طی می‌کنند.
مدیر ناسا گفته ما به بیش از ۱۳ میلیارد سال گذشته نگاه می‌کنیم و تصاویر بیشتری که قرار است توسط آژانس فضایی منتشر شود، متعلق به حدود ۱۳.۵ میلیارد سال پیش است، نزدیک به نقطه شروع تخمینی خود کیهان و تقریبا به ابتدا برمی‌گردیم.
تصور کنید نور خورشید ۸ دقیقه طول می‌کشد که به زمین برسد. به عبارت دیگر نوری که از خورشید مشاهده می‌کنیم، هشت دقیقه قبل از زمانی که آن را در زمین دریافت کنیم، ساطع شده است و اگر در این قاصله هشت دقیقه‌ای خورشید از بین رفته باشد، ما متوجه نخواهیم شد بلکه هشت دقیقه بعد از خاموشی خورشید متوجه تاریکی خواهیم شد.
دلیل این گپ زمانی هم فاصله خورشید تا زمین است؛ بنابراین زمانی که گفته می‌شود تصاویر جیمز وب مربوط به ۱۳ میلیارد سال گذشته است به معنی فاصله کهکشان‌های درون تصویر با زمین و مدت زمانی است که طول کشیده تا نور این کهکشان‌ها به دوربین برسند.