با تلسکوپ فضایی «رُومن»
ناسا اسرار کیهان را رمزگشایی میکند
آرزوکیهان
گروه علم و فناوری
محققان ناسا از پرتاب تلسکوپ فضایی «نانسی گریس رُومن» به فضا تا پیش از مه ۲۰۲۷ (اردیبهشت 1406) خبر دادهاند؛ تلسکوپی که با قابلیت نقشهبرداری در عرضهای جغرافیایی بالا میتواند حدود ۱۰۰ هزار انفجار کیهانی را کشف و اسرار انرژی تاریک یعنی نیروی ناشناختهای که باعث شتابگیری انبساط جهان شده را رمزگشایی کند.
تلسکوپی به نام
اولین مدیر زن ناسا
تلسکوپ فضایی «نانسی گریس رُومن» به نام اخترشناس سرشناس آمریکایی و یکی از اولین مدیران زن ناسا نامگذاری شده که سهم مهمی در طبقهبندی و حرکات ستارگان داشت. قرار است این تلسکوپ با اسکن بخش بزرگی از آسمان به مدت دو سال، این تصاویر را کنار هم قرار دهد و درنهایت فیلمی از انفجارهای کیهانی نمایش داده شود. بر اساس شبیهسازیها، بیش از ۲۷ هزار مورد از این انفجارها از نوع ابرنواخترهای Ia خواهند بود یعنی زمانی که یک کوتوله سفید، تا اندازهای از ستاره همراه خود ماده جذب میکند که در نهایت به انفجار ختم میشود.این نوع ابرنواخترها برای ستارهشناسان اهمیت بالایی دارند چرا که شدت نور آنها در هر رویداد تقریباً ثابت است و همین ویژگی باعث میشود از آنها بهعنوان «شمعهای استاندارد» برای اندازهگیری فواصل کیهانی استفاده شود. تلسکوپ رُومن میتواند تا ۱۰ برابر بیشتر از مجموع تمامی پیمایشهای پیشین، این نوع انفجارها را کشف و رصد کند. این دادهها به محققان کمک میکند نرخ انبساط کیهان در دورههای مختلف را اندازهگیری کنند و چنین دادههایی پاسخهایی درباره چگونگی تغییر انرژی تاریک در طول زمان ارائه دهند.«بنجامین رُز»، استاد دانشگاه و سرپرست این تحقیق، در بیانیهای گفت: «فرقی ندارد که بخواهید درباره انرژی تاریک تحقیق کنید، ستارگان در حال مرگ را بررسی کنید، قدرتهای عظیم کهکشانی را بشناسید یا حتی با چیزهایی کاملاً تازه و بیسابقه روبهرو شوید؛ این چالش همچون پیمایش یک معدن طلا ست که با کمک تلسکوپ رومن فاش خواهد شد.»از نگاه این استاد دانشگاه، پر کردن شکافهای دادهای میتواند به درک بهتر ما از انرژی تاریک کمک کند. شواهد نشان میدهند میزان انرژی تاریک در طول زمان تغییر کرده و رُومن در شناسایی این تغییر، کاری میکند که تلسکوپهای پیشین قادر به انجام آن نبودهاند.
آیندهای پُر از ناشناختهها
پیشبینی میشود تا ۶۰ هزار مورد از انفجارهایی که توسط رُومن رصد میشوند، ابرنواخترهای هستهای باشند؛ رویدادهایی که هنگام مرگ ستارگان با بیش از ۸ برابر جرم خورشید رخ میدهند. این ستارگان پس از پایان سوخت هستهای خود، دیگر قادر به مقاومت در برابر گرانش نیستند. لایههای بیرونی ستاره با انرژی عظیمی به فضا پرتاب میشوند و عناصر ساخته شده در دل این ستارهها، به سراسر کیهان پراکنده میشوند؛ عناصری که مواد اولیه نسل بعدی ستارگان، سیارات و حتی شاید حیات هستند و البته بسته به جرم ستاره اولیه، این انفجارها ممکن است بقایایی همچون ستاره نوترونی یا سیاهچاله بر جای بگذارند.
با اینکه تمرکز رُومن بر ابرنواخترها و انفجارهای شناختهشده کیهانی است، دانشمندان انتظار دارند این مأموریت آنها را با رویدادهایی جدید مواجه کند که شاید حتی تصورش را هم نمیکردند. این مأموریت، تنها یکی از گامهای بلند بشر در تلاش برای درک رازهای ژرف کیهان است.«ربهکا هاونسِل»، از اعضای تیم تحقیقاتی ناسا درباره روش تفکیک انواع انفجارها توضیح میدهد: «با بررسی تغییرات نور یک جرم آسمانی در طول زمان و تجزیه آن به طیف نوری، میتوانیم میان انواع گوناگون درخششهایی که رُومن مشاهده خواهد کرد، تفاوت قائل شویم. دانشمندان با استفاده از این دادهها میتوانند الگوریتمهای یادگیری ماشین را آموزش دهند تا در میان دادههای عظیم این تلسکوپ، انواع اجرام شناسایی و دستهبندی شوند.
یکی از پدیدههای نادری که رُومن ممکن است موفق به ثبت آن شود، مشاهده ستارهای است که درحال بلعیده شدن توسط یک سیاهچاله در رویدادی موسوم به «رویداد گسیختگی کشندی» (TDE) است. سیاهچالهها بخش زیادی از مواد ستارهای را با سرعتهایی نزدیک به سرعت نور به بیرون پرتاب میکنند. این ماده پرتابشده و همچنین موادی که به صورت دیسک حلقهای چرخان از گاز و غبار در اطراف سیاهچاله میچرخند، تابشهایی در سراسر طیف الکترومغناطیسی تولید میکنند. تلسکوپ رُومن با شکار این تابشها، میتواند این رویدادهای ستارهخواری را در طول پیمایش خود رصد کند.
