یک شگفتی بزرگ

به گزارش خبرگزاری رسا، برای این‌که به دوران کودکی کیهان نگاه کنید و سوسو زدن اولین ستاره‌ها را تماشا کنید، ابتدا باید آینه‌ای به بزرگی یک خانه را بسازید. سطح آن باید به قدری صاف باشد که اگر آینه در مقیاس یک قاره بود، هیچ تپه یا دره‌ای بیشتر از ارتفاع مچ پا نمایش داده نشود. فقط آینه‌ای به این بزرگی و صاف می‌تواند نور ضعیفی را که از دورترین کهکشان‌های آسمان می‌آید جمع‌آوری و متمرکز کند - نوری که مدت‌ها پیش منبع خود را ترک کرده و بنابراین کهکشان‌ها را همان‌طور که در گذشته باستان، زمانی که جهان جوان بود، نشان می‌دهد. کم‌نورترین و دورترین کهکشان‌هایی که می‌بینیم هنوز در مراحل تولد هستند، زمانی که نیروهای مرموز در تاریکی دست به کار شدند و اولین دانه‌های ستاره شروع به درخشش کردند.

اما برای خواندن آن فصل اولیه در تاریخ کیهان به منظور یادگیری ماهیت اولین ستارگان احتمالا غول‌پیکر، یادگیری در مورد ماده نامرئی که گرانش آنها را به وجود آورده است، و فراگیری دانش در مورد نقش مغناطیس و تلاطم، و چگونگی رشد سیاهچاله‌ها و این که چگونه راه خود را به مراکز کهکشان‌ها رساندند یک آینه استثنایی کافی نیست. دلیل این‌که هیچ کس دوران شکل‌گیری کهکشان‌ها را ندیده این است که نور ستارگان باستانی، پس از سفر به سمت ما از طریق بافت در حال گسترش فضا برای میلیاردها سال، کشیده شده است. 
نور ماوراء بنفش و مرئی که توسط دورترین ستارگان آسمان پرتاب می‌شود، در طول سفر به اینجا تا حدود 20برابر طول موج کشیده شده و به تشعشعات مادون قرمز تبدیل شده است. 
نور مادون قرمز نوعی از نور اتم است که ما از آن به عنوان گرما یاد می‌کنیم، همان گرمایی که از بدن ما و جو و زمین زیر پای ما ساطع می‌شود. افسوس که این منابع گرمای محلی شعله‌های ستارگان اولیه را باتلاق می‌کنند. برای درک آن ستارگان، تلسکوپ با آینه بزرگش باید بسیار سرد باشد و به فضا پرتاب شود. نکته مهم این است که یک آینه به اندازه خانه آن‌قدر بزرگ است که در هیچ موشکی قرار نمی‌گیرد. پس آینه باید بتواند تا شود. یک آینه تنها زمانی می‌تواند تا شود که قطعه قطعه باشد. اگر به جای یک سطح منفرد و بدون وقفه، لانه زنبور را نمادی از بخش‌های آینه بگیرید به تصویر خوبی می‌رسید. اما برای ایجاد مجموع تصاویر واضح، بخش‌های آینه، پس از باز شدن مستقل در فضا، باید تقریبا در یک راستا قرار گیرند. برای دستیابی به یک تمرکز خوب به موتورهای بسیار دقیقی نیاز است. موتورهایی که می‌توانند هر بخش آینه را تا زمانی که همه در جای خود قرار گیرند، تکان دهند. توانایی دیدن منابع مادون قرمز ضعیف نه تنها به شما امکان دسترسی به فصل شکل‌گیری کیهان را می‌دهد - تقریبا دوره 50 میلیون تا 500 میلیون سال پس از انفجار بزرگ - بلکه می‌تواند جنبه‌های دیگر احتمالا به همان اندازه مهم از کیهان را نیز آشکار کند. از ویژگی‌های سیاراتی به اندازه زمین که به دور ستاره‌های دیگر می‌چرخند تا سرعت بسیار بحث‌برانگیزی که در آن فضا در حال انبساط است. اما برای این‌که تلسکوپ کار کند، یک عنصر دیگر لازم است، فراتر از یک آینه بی عیب و نقص که به طور مستقل باز و پس از شلیک به آسمان متمرکز می‌شود. حتی در فضای بیرونی، زمین، ماه و خورشید همگی همچنان تلسکوپ را به اندازه‌ای گرم می‌کنند که نمی‌تواند چشمک کم نور دورترین ساختارهای کیهان را درک کند. مگر این‌که، تلسکوپ به سمت نقطه خاصی چهار‌برابر دورتر از ماه از زمین به نام نقطه لاگرانژ 2 حرکت کند. در آنجا ماه، زمین و خورشید همه در یک جهت قرار دارند و به تلسکوپ اجازه می‌دهند که هر سه را در یک جهت مسدود کند. با نصب یک آفتابگیر به اندازه زمین تنیس تلسکوپ می‌تواند در نهایت وارد یک سرمای عمیق شود و در نهایت گرمای ضعیف طلوع کیهانی را تشخیص دهد.
آفتابگیر هم تنها امید تلسکوپ مادون قرمز است و هم پاشنه آشیل آن. برای این‌که بدون سنگین کردن موشک به اندازه کافی باز شود، آفتابگیر باید از پارچه نازک تشکیل شده باشد. کل رصدخانه، از جمله آینه‌ها، دوربین‌ها و ابزارهای دیگر، فرستنده‌ها و منابع انرژی آن، باید تنها حدود 2 درصد از جرم معمول یک تلسکوپ بزرگ زمینی را داشته باشد. فضاپیمای مادون قرمز سبک وزن است، اما استفاده اجتناب‌ناپذیر از پارچه آن را به یک امر خطرناک تبدیل می‌کند. 
به گفته مهندسان، پارچه لرزان است و کنترل یا پیش‌بینی کامل حرکات آن غیرممکن. اگر محافظ آفتاب هنگام باز شدن گیر کند، کل تلسکوپ به زباله‌های فضایی تبدیل می‌شود. داستان توسعه جیمز وب در سه دهه گذشته با پیشرفت فوق‌العاده‌ای که ما در درک کیهان داشته‌ایم، به ویژه به دلیل پیشینیان تلسکوپ وب، مشابهت دارد. با تلسکوپ فضایی هابل، متوجه شدیم که ستارگان، کهکشان‌ها و سیاهچاله‌های کلان پرجرم در تاریخ کیهانی بسیار زودتر از آنچه که انتظار می‌رفت وجود داشته‌اند و از آن زمان تاکنون دستخوش تغییرات اساسی شده‌اند. 
ما آموخته ایم که ماده تاریک و انرژی تاریک کیهان را می‌سازند. با تلسکوپ کپلر و سایرین، ما دیده‌ایم که تمام سیارات ، از جمله میلیاردها جهان بالقوه قابل سکونت در کهکشان راه شیری ما کهکشان‌ها را مانند بابل‌هایی روی درخت‌های کریسمس تزئین می‌کنند. این اکتشافات سوالاتی را ایجاد کرده است که تلسکوپ فضایی جیمز وب می‌تواند به آنها پاسخ دهد. ستاره‌شناسان همچنین امیدوارند که مانند سایر تلسکوپ‌ها، رؤیت آن سؤالات جدیدی را ایجاد کند. ماتر گفت: «هر بار که تجهیزات جدیدی می‌سازیم، شگفت‌زده می‌شویم.»
پرتاب جیمز وب همان چیزی را آغاز خواهد کرد که ناتالی باتالها، ستاره‌شناس آن را یک شگفتی بزرگ نامید، زیرا این تلسکوپ بسیار پیچیده خود را در صدها مرحله باز کرده و بر روی سوژه تمرکز می‌کند. گرانت ترمبلی، اخترفیزیکدان دانشگاه هاروارد که در کمیته تخصیص زمان تلسکوپ خدمت می‌کرد، می‌گوید: «این لحظه جسورانه عناصر قدرتمندی به ما خواهد داد و کارهای شگفت‌انگیزی انجام می‌دهد. این تلسکوپ شاهد تولد ستارگان در لبه زمان است. این یکی از کهکشان‌های اولیه است. این داستان زمین‌های دیگر است.

منبع: ضمیمه کلیک روزنامه جام‌جم