نقشه برداری از ۴۵۰ میلیون کهکشان با تلسکوپ جدید ناسا
به گزارش وب کنفرانس، ناسا با تلسکوپ جدید خود معروف به اسفرایکس(SPHEREx) که تا آوریل ۲۰۲۵ راهی فضا خواهد شد و به مدت دو سال به دور زمین خواهد چرخید، از ۴۵۰ میلیون کهکشان نقشه برداری خواهد نمود.
به گزارش وب کنفرانس به نقل از ایسنا و به نقل از آی ای، ناسا درحال آماده شدن برای یک مأموریت بلندپروازانه برای ایجاد یک نقشه منحصر به فرد از جهان است که قبلاً هیچگاه به وجود نیامده است.
ناسا اعلام نموده است که مأموریت SPHEREx از یک تلسکوپ فضایی برای نقشه برداری از کل آسمان با نور فروسرخ استفاده می نماید و بینش های جدیدی را در مورد منشأ حیات، تاریخ کهکشان ها و گسترش کیهان آشکار می کند.
تلسکوپ SPHEREx
تلسکوپ SPHEREx که مخفف عبارت «Spectro-Photometer for the History of the Universe، Epoch of Reionization and Ices Explorer» به مفهوم «طیف فتومتر برای تاریخ کیهان، عصر یونیزه و کاوشگر یخ ها» است، در لابراتوار پیشران جت ناسا(JPL) در جنوب کالیفرنیا درحال ساخت است.
این تلسکوپ ظاهری متمایز با دیگر تلسکوپ ها و شبیه به گاو نر دارد. اسفرایکس با ارتفاع تقریبا ۲.۶ متری و عرض نزدیک به ۳.۲ متری توسط سه سپر فوتون مخروطی شکل احاطه شده است که برای حفاظت از آن در مقابل نور و گرمای خورشید و زمین طراحی شده است.
این سپرهای فوتونی از ورقه های آلومینیومی سبک وزن و ساختارهای لانه زنبوری ساخته شده اند.
سارا سوسکا مهندس سیستم های محموله در JPL می گوید: تلسکوپ SPHEREx باید کاملا چابک باشد، چونکه باید نسبتاً سریع از آسمان نقشه بردرای کند. سپرهای آن در واقع بسیار سبک هستند و با لایه هایی از مواد به شکل ساندویچی ساخته شده اند.
مأموریت SPHEREx تا آوریل ۲۰۲۵ پرتاب خواهد شد و به مدت دو سال به دور زمین خواهد چرخید. در این مدت، تلسکوپ هر بخش از آسمان را جزء به جزء نقشه برداری می کند و هر سال دو نقشه از تمام آسمان را تکمیل می کند. این نقشه ها حاوی داده هایی از صدها میلیون جرم همچون ستاره ها، کهکشان ها و ابرهای میان ستاره ای خواهند بود.
هدف این مأموریت پاسخگویی به بعضی از اساسی ترین سوالات در نجوم و اخترزیست شناسی است. بعنوان مثال، تلسکوپ SPHEREx فراوانی یخ آب را در ابرهای میان ستاره ای، جایی که ستارگان و سیارات جدید متولد می شوند، اندازه گیری می کند.
آب یکی از اجزای اصلی حیات است و SPHEREx به دانشمندان کمک می نماید تا نحوه توزیع و تحویل آن در سرتاسر کهکشان را درک کنند.
این تلسکوپ همینطور تاریخچه کیهانی کهکشان ها را با سنجش نور جمعی که آنها تولید می کنند، مطالعه خواهد نمود. این نور که بعنوان پس زمینه فروسرخ کیهانی شناخته می شود، حاوی اطلاعاتی در رابطه با زمان و چگونگی شکل گیری و تکامل کهکشان ها است. اسفرایکس با تحلیل و بررسی تغییرات در این نور، عصر یونیزاسیون مجدد را بررسی خواهد کرد، یعنی زمانیکه نخستین ستاره ها و کهکشان ها گاز هیدروژن را که کیهان اولیه را پر کرده بود، یونیزه کردند.
در نهایت، SPHEREx موقعیت میلیونها کهکشان را نسبت به یکدیگر ترسیم می کند و به دنبال الگوهایی می گردد که می توانند سرنخ های جدیدی در مورد تورم کیهانی نشان دهند. تورم کیهانی نظریه ای است که می گوید جهان کسری از ثانیه بعد از مه بانگ(انفجار بزرگ) گرفتار انبساط سریع و نمایی شده است. این انبساط، بافت فضا-زمان را کشیده و هموار کرده، اما نوسانات کوچکی را هم بوجود آورده که باعث تشکیل ساختارهایی در مقیاس بزرگ شده است. تلسکوپ با اندازه گیری این نوسانات، مدلهای تورم مختلف را آزمایش می کند و مبدأ و سرنوشت جهان را روشن می کند.
به نقل از ویکی پدیا، در کیهان شناسی فیزیکی، تورم کیهانی یا تورم، به انبساط جهان اولیه با سرعتی خیلی بیشتر از سرعت نور اشاره دارد. دوره تورمی جهان از ۱۰ به توان منفی ۳۶ ثانیه بعد از مه بانگ تا ۱۰ به توان منفی ۳۳ یا ۳۲ ثانیه بعد از آن به طول انجامید. بعد از انتهای دوره تورمی هم جهان به انبساط خود با سرعتی کمتر ادامه داد.
تلسکوپ SPHEREx برای دستیابی به این اهداف به توانایی خود در تشخیص نور فروسرخ، طیفی از طول موج های طولانی تر از نور مرئی که چشم انسان می بیند، تکیه خواهد نمود. نور فروسرخ گاهی اوقات تابش گرما نامیده می شود، چونکه تمام اجسام و اجرام گرم، آنرا ساطع می کنند. حتی تلسکوپ هم می تواند نور فروسرخ ایجاد نماید که می تواند با آشکارسازهای آن تداخل ایجاد نماید. ازاین رو برای پیشگیری از این امر، تلسکوپ باید بسیار سرد و در دمای زیر منفی ۲۱۰ درجه سانتیگراد نگه داشته شود.
سپر فوتون بیرونی، بیشتر نور و گرمای خورشید و زمین را می بندد، اما برای اطمینان از این که SPHEREx به دمای کاری مطلوب خود برسد، به یک رادیاتور شیار V هم نیاز دارد که مجموعه ای از سه آینه مخروطی است که هر کدام مانند یک چتر وارونه روی هم قرار گرفته اند. هر آینه در زیر سپرهای فوتونی، مجموعه ای از شکاف ها را شامل می شود که نور فروسرخ را به بیرون هدایت می کنند تا از این شکاف ها بیرون و به فضا بروند. این مجموعه، گرما را از محفظه اصلی فضاپیما که حاوی کامپیوتر و وسایل الکترونیکی است و باید در دمای اتاق بماند، حذف می کند.
کنستانتین پنانن، مدیر این مأموریت از JPL می گوید: ما فقط نگران سرد بودن SPHEREx نیستیم، بلکه نگران ثابت ماندن دمای آن هم هستیم. اگر دما تغییر کند، می تواند حساسیت آشکارساز را تغییر دهد که می تواند بعنوان یک سیگنال نادرست ترجمه شود.
قابلیت های تلسکوپ SPHEREx
تلسکوپ SPHEREx در قلب توانایی های این مأموریت قرار دارد. این تلسکوپ از سه آینه و شش آشکارساز برای گرفتن نور فروسرخ از منابع دور استفاده می نماید. تلسکوپ بر روی پایه خود زاویه دارد تا دید خویش را به حداکثر برساند، در حالیکه هنوز توسط سپرهای فوتونی محافظت می شود.
این تلسکوپ توسط شرکت بال ایرواسپیس(Ball Aerospace) در بولدر کلرادو ساخته شده و سپس به Caltech در پاسادنای کالیفرنیا منتقل شده است، جایی که با آشکارسازها و رادیاتور شیار V ادغام شد.
این تلسکوپ پیش از بازگرداندن به Caltech تحت آزمایش ارتعاش در یک موشک شبیه سازی شده به فضا قرار گرفت. بعد از آزمایش ارتعاش، دانشمندان تأیید کردند که آینه ها هنوز به درستی ثابت و متمرکز شده اند.
تلسکوپ SPHEREx نور را از اجرام دور جمع آوری می کند، اما آشکارسازهای آن به آن امکان می دهند تا طول موج های فروسرخ خاصی را که این مأموریت در کوشش برای مشاهده آن است، رصد کند. طیف سنجی که شامل تجزیه نور یک جرم به طول موج های اجزای آن است، با استفاده از فیلترهای نصب شده روی آشکارسازها صورت می گیرد.
این فیلترها، رنگین کمانی برای چشم غیرمسلح پدید می آورند که دارای بخش های گوناگونی است که تمام طول موج های خاص نور فروسرخ به جز یک طول موج را مسدود می کنند. دانشمندان با تصویربرداری از هر جرم می توانند طول موج های فروسرخ خاصی را که از آن جرم ساطع می شود، چه ستاره یا یک کهکشان باشد، مشاهده کنند.
تلسکوپ SPHEREx می تواند بیشتر از ۱۰۰ طول موج مجزا را رصد کند که به آن این امکان را می دهد تا نقشه هایی از کیهان ایجاد نماید که تابحال سابقه نداشته است.
منبع: webmeet.ir
این مطلب را می پسندید؟
(1)
(0)
تازه ترین مطالب مرتبط
نظرات بینندگان در مورد این مطلب