مهروماه

تلسکوپ فضایی اسپیتزر ناسا در تلاش برای شکار نخستین کهکشان های جهان، مشاهداتش را در قالب پروژه میدان های مرزی عرضه کرده است. این پروژه جاه طلبانه از قدرت هر سه ابزار کمکی ناسا( تلسکوپ فضایی هابل، اسپیتزر و رصدخانه اشعه ایکس چاندرا) بهره می برد تا آنجا که امکان دارد در فضا و زمان به عقب برگشته و به کاوش بپردازد.

 

به گزارش بیگ بنگ، حتی با بهترین تلسکوپ های امروزی هم گردآوری اطلاعات از نخستین کهکشان کار بسیار دشواری است، کهکشان هایی که بیش از سیزده میلیارد سال نوری با ما فاصله دارند. اما دانشمندان از ابزار نسبت های کیهانی در مطالعات شان استفاده می کنند. گرانش ناشی از خوشه های عظیم کهکشان ها منجر به خم شدن نور و اجرام زمینه ای شده و عدسی های زوم کیهانی پدید می آورند، این پدیده همگرایی گرانشی نام دارد.

این تصویر از خوشه کهکشانی ‘ آبل ۲۷۴۴ ‘ که بنام خوشه پاندورا نیز شناخته می شود توسط تلسکوپ فضایی اسپیتزر گرفته شده است.

خوشه پاندورا به کمک تلسکوپ فضایی هابل ناسا و رصدخانه اشعه ایکس چندرا در طی پروژه ای به نام میدان های مرزی مورد مطالعه قرار می گیرد.

 

اخترشناسان مشتاق عمیقاً به بررسی فهرست میدان های مرزی و حتی کوچکترین اجرام خواهند پرداخت، چرا که شواهد حاکی از آن است که با دورترین کهکشان ها سر و کار داریم. کهکشان GN-z11 در فاصله ی حیرت انگیز ۱۳٫۴ میلیارد سال نوری از زمین واقع است، یعنی فقط چند صد میلیون سال بعد از رویداد بیگ بنگ. کشف این کهکشان به همگرایی گرانشی نیاز نداشت زیرا جرم بسیار درخشانی میباشد. پروژه میدان های مرزی به کمک بزرگنمایی همگرایی گرانشی این امکان را به محققان خواهد داد تا اجرام موجود در فواصل باورنکردنی را مورد مطالعه قرار دهند و تصویری دقیق و کامل از نخستین کهکشان های جهان عرضه نمایند.

اخترشناسان در صدد فهمیدن نحوه پدیدار شدن این کهکشان های ابتدایی، نحوه تکامل آنها به ستارگان و نحوه غنی سازی کهکشان ها از عناصر شیمیایی توسط ستارگان بر آمده اند. دانشمندان برای گردآوری اطلاعات درباره منشأ و فرگشت نخستین کهکشان ها نیاز به بررسی نور در دامنه های نوسان دارند. آنان می توانند در صورت بررسی نور کافی ناشی از این کهکشان ها فرآیند طیف سنجی را به مرحله اجرا در آورده و اطلاعات ارزشمندی را در خصوص ترکیب ستارگان، دما و محیط آنها بدست آورند. تمامی اینها با بررسی آثار عناصر شیمیایی برگرفته از نور میسر می گردد. کاپک اظهار کرد: با بهره‌گیری از روش میدان های مرزی، دورترین و کم نورترین کهکشان ها به اجرامی نسبتا درخشان تبدیل شده و این امکان را به ما میدهند تا یک سری برهان های قطعی در مورد آنها داشته باشیم، مثل تاریخچه شکل گیری ستاره ها در کهکشان ها.

از آنجا که جهان در طول ۱۳٫۸ میلیارد سال به انبساط (گسترش) خود ادامه داده است، نور ناشی از دورترین اجرام نیز بسط یافته و انتقال به سرخ را در پی داشته است. نور ساطع شده از ستارگان در کهکشان ها که در میدان های مرزی دیده شده، به مادون قرمز تغییر یافته است. تلسکوپ اسپیتزر از این نور مادون قرمز برای اندازه‌ گیری جمعیت ستارگان موجود در یک کهکشان استفاده می کند. بدین ترتیب، سرنخ هایی هم پیرامون جرم کهکشان ها بدست می آید. اطلاعات تلسکوپ هابل و اسپیتزر به محققان در شناسایی کهکشان های موجود در لبه جهان قابل مشاهده کمک شایانی می کند.

تلسکوپ فضایی هابل، خوشه های کهکشانی میدان های مرزی را در قالب نور مادون قرمز اسکن می کند. این نور در اثر سفر طولانی اش به زمین از نور فرابنفش به نور مادون قرمز تبدیل گشته است. تلسکوپ چاندرا به مشاهده خوشه های کهکشان پیش زمینه در اشعه ایکس پر انرژی ساطع شده از سیاهچاله ها و گازهای داغ می پردازد. تلسکوپ های فضایی در صدد اندازه گیری جرم خوشه های کهکشانی و محتوای ماده تاریک آنها هستند. این کار گام بسیار بزرگی در کمیت شناسی میزان انحرافی که در کهکشان های زمینه ای به وجود می آید، تلقی می شود. نتایج بررسی طول موج ها در رابطه با خوشه های MACS J0416 و MACS J0717 طی پروژه ی میدان های مرزی به تاریخ اکتبر ۲۰۱۵ و فوریه ۲۰۱۶ منتشر شدند. در این نتایج، مشاهدات موج رادیویی نیز درج شده است.

پروژه بزرگ میدان های مرزی باعث ترغیب دانشمندان جهت انجام تحقیقات عمیق درباره جهان با استفاده از تلسکوپ فضایی جیمز وب شده است که این تلسکوپ در سال ۲۰۱۸ کارش را آغاز خواهد کرد. پروژه میدان های مرزی فرقی اساسی با سایر پروژه ها دارد. افراد علاقمند زیادی گردهم آمده اند تا این پروژه را به نتیجه برسانند. علاوه بر ۶ خوشه کهکشانی میدان های مرزی، تلسکوپ اسپیتزر مشاهدات دیگری در خصوص میدان های نسبتا عمیق انجام داده است. این میادین در آینده به مکان های خوبی برای انجام تحقیق با تلسکوپ جیمز وب و سایر ابزارها تبدیل خواهد شد. جزئیات بیشتر این پژوهش در مجله Astronomy & Astrophysics منتشر شده است.