رصدخانه فضایی SPHEREx ناسا ماموریت نقشه‌برداری آسمان خود را آغاز کرده و روزانه 3600 تصویر ثبت می‌کند تا اسرار کیهانی مانند بیگ بنگ و اجزای سازنده حیات را کشف کند. طی دو سال، این رصدخانه نقشه‌های تمام آسمان را در 102 رنگ فروسرخ تولید خواهد کرد و همه چیز را از ساختار سه بعدی کهکشان‌ها گرفته تا اثر انگشت شیمیایی آب در کهکشان راه شیری آشکار می‌سازد.
آغاز نقشه‌برداری کل آسمان توسط SPHEREx
رصدخانه فضایی SPHEREx ناسا که در 11 مارس پرتاب شد، شش هفته گذشته را صرف بررسی و تنظیمات دقیق کرده است تا اطمینان حاصل شود که تمام سیستم‌ها طبق انتظار عمل می‌کنند. اکنون SPHEREx که کاملاً عملیاتی شده، نقشه‌برداری کل آسمان را آغاز کرده است، نه فقط بخشی از آن، تا یک نقشه سه‌بعدی از صدها میلیون کهکشان ایجاد کند. هدف این ماموریت پاسخ دادن به سوالات اساسی در مورد منشاء جهان، تکامل کهکشان‌ها و وجود مواد تشکیل دهنده حیات در کهکشان راه شیری خودمان است.
در 1 می، این فضاپیما وارد مرحله عملیات علمی خود شد و روزانه حدود 3600 تصویر فروسرخ ثبت می‌کند. طی ماموریت برنامه‌ریزی شده دو ساله خود، این مشاهدات بینش‌های پیشگامانه‌ای در مورد تاریخچه و ساختار کیهانی ارائه خواهند داد.
عصری جدید از نقشه‌نگاری کیهانی
شان دومگال-گلدمن، سرپرست موقت بخش اخترفیزیک در مقر ناسا در واشنگتن گفت:
به لطف تلاش‌های سخت تیم‌ها در سراسر ناسا، صنعت و دانشگاه که این ماموریت را ساختند، SPHEREx دقیقاً همانطور که انتظار داشتیم عمل می‌کند و نقشه‌هایی از کل آسمان تولید خواهد کرد که قبلاً مشابه آن را نداشته‌ایم. این رصدخانه جدید به مجموعه ماموریت‌های بررسی اخترفیزیک فضایی منتهی به پرتاب تلسکوپ فضایی نانسی گریس رومن ناسا اضافه می‌شود. SPHEREx به همراه این ماموریت‌های دیگر، نقش کلیدی در پاسخ دادن به سوالات بزرگی که ما هر روز در ناسا به آنها می‌پردازیم، ایفا خواهد کرد.
چرخش به دور زمین برای ترسیم کیهان
SPHEREx از مدار خود به دور زمین، به اعماق فضا خیره می‌شود و همیشه از خورشید و سیاره ما دور می‌ماند. در طول ماموریت 25 ماهه خود، بیش از 11000 مدار را کامل خواهد کرد و حدود 14 بار و نیم در روز به دور زمین می‌چرخد. SPHEREx از یک مدار قطبی پیروی می‌کند و از بالای قطب‌های زمین عبور کرده و هر روز یک نوار دایره‌ای از آسمان را تصویربرداری می‌کند. با حرکت زمین به دور خورشید، میدان دید SPHEREx به تدریج تغییر می‌کند و به آن اجازه می‌دهد هر شش ماه یک بار کل آسمان را اسکن کند.
چگونگی ثبت آسمان توسط SPHEREx
هنگامی‌که SPHEREx از آسمان عکس می‌گیرد، نور به شش آشکارساز ارسال می‌شود که هر کدام یک تصویر منحصر به فرد ثبت می‌کنند که طول موج‌های مختلف نور را نشان می‌دهد. این گروه‌های شش تصویری یک نوردهی نامیده می‌شوند و SPHEREx حدود 600 نوردهی در روز انجام می‌دهد. هنگامی‌که یک نوردهی به پایان می‌رسد، کل رصدخانه تغییر موقعیت می‌دهد – آینه‌ها و آشکارسازها مانند برخی تلسکوپ‌های دیگر حرکت نمی‌کنند. SPHEREx به جای استفاده از پیشرانه‌ها، به یک سیستم چرخ واکنش متکی است که در داخل فضاپیما می‌چرخد تا جهت گیری آن را کنترل کند.
ایجاد یک نقشه سه بعدی از جهان
صدها هزار تصویر SPHEREx به صورت دیجیتالی به هم بافته می‌شوند تا در دو سال چهار نقشه تمام آسمان ایجاد کنند. با نقشه‌برداری از کل آسمان، این ماموریت بینش‌های جدیدی در مورد آنچه در کسری از ثانیه اول پس از بیگ بنگ رخ داد، ارائه خواهد داد. در آن لحظه کوتاه، رویدادی به نام تورم کیهانی باعث شد جهان تریلیون‌ها بار منبسط شود.
جیم فانسون، مدیر پروژه این ماموریت در آزمایشگاه پیشرانش جت ناسا در جنوب کالیفرنیا گفت:
ما می‌خواهیم آنچه را که در کوچکترین مقیاس‌های اندازه در نخستین لحظات جهان رخ داده است، با نگاه کردن به جهان مدرن در بزرگترین مقیاس‌ها مطالعه کنیم. من فکر می‌کنم یک قوس شاعرانه در این وجود دارد!
ردیابی نشانه‌هایی از بیگ بنگ!
تورم کیهانی به طوری ظریف توزیع ماده در جهان را تحت تأثیر قرار داد و سرنخ‌هایی در مورد چگونگی وقوع چنین رویدادی در موقعیت کهکشان‌ها در سراسر جهان نوشته شده است. هنگامی‌که تورم کیهانی آغاز شد، جهان کوچکتر از اندازه یک اتم بود، اما خواص آن جهان اولیه کشیده شد و بر آنچه امروز می‌بینیم تأثیر می‌گذارد. هیچ رویداد یا فرآیند شناخته‌شده دیگری شامل مقدار انرژی لازم برای ایجاد تورم کیهانی نیست، بنابراین مطالعه آن فرصتی منحصر به فرد برای درک عمیق‌تر نحوه عملکرد جهان ما ارائه می‌دهد.
جیمی باک، محقق اصلی این ماموریت در کَل‌تک و JPL گفت:
برخی از ما 12 سال است که برای رسیدن به این هدف تلاش می‌کنیم. عملکرد این ابزار به خوبی آنچه امیدوار بودیم است. این بدان معناست که ما قادر خواهیم بود تمام علم شگفت‌انگیزی را که برای آن برنامه‌ریزی کرده بودیم انجام دهیم و شاید حتی برخی کشف‌های غیرمنتظره نیز داشته باشیم.
دیدن جهان در 102 رنگ!
رصدخانه SPHEREx اولین رصدخانه‌ای نخواهد بود که کل آسمان را نقشه‌برداری می‌کند، اما اولین رصدخانه‌ای خواهد بود که این کار را در این تعداد رنگ انجام می‌دهد. این رصدخانه 102 طول موج یا رنگ نور فروسرخ را مشاهده می‌کند که برای چشم انسان غیرقابل تشخیص هستند. از طریق تکنیکی به نام طیف‌سنجی، تلسکوپ نور را به طول موج‌ها جدا می‌کند – درست مانند منشور که از نور خورشید رنگین کمان ایجاد می‌کند – و انواع اطلاعات مربوط به منابع کیهانی را آشکار می‌کند.
به عنوان مثال، از طیف‌سنجی می‌توان برای تعیین فاصله یک کهکشان دوردست استفاده کرد، اطلاعاتی که می‌توان از آن برای تبدیل یک نقشه دو بعدی از آن کهکشان‌ها به یک نقشه سه بعدی استفاده کرد. این تکنیک همچنین این ماموریت را قادر می‌سازد تا درخشش جمعی تمام کهکشان‌هایی را که تاکنون وجود داشته‌اند اندازه‌گیری کند و ببیند که این درخشش در طول زمان کیهانی چگونه تغییر کرده است.
طیف‌سنجی می‌تواند ترکیب اجسام را آشکار کند. این ماموریت با استفاده از این قابلیت، در جستجوی آب و سایر مواد کلیدی برای حیات در این سیستم‌ها در کهکشان ما است. تصور می‌شود که آب موجود در اقیانوس‌های زمین به صورت مولکول‌های آب یخ زده متصل به گرد و غبار در ابر بین ستاره‌ای که خورشید در آن شکل گرفته است، منشاء گرفته است.
ماموریت SPHEREx بیش از 9 میلیون رصد از ابرهای بین ستاره‌ای در کهکشان راه شیری انجام خواهد داد و این مواد را در سراسر کهکشان نقشه‌برداری می‌کند و به دانشمندان کمک می‌کند تا درک کنند که چگونه شرایط مختلف می‌تواند بر شیمیایی که بسیاری از ترکیبات موجود در زمین را تولید کرده است، تأثیر بگذارد.
اطلاعات بیشتر درباره SPHEREx
SPHEREx (طیف‌نور‌سنج برای تاریخچه جهان، عصر بازایونش و کاوشگر یخ‌ها) یک ماموریت ناسا برای نقشه‌برداری از کل آسمان در نور فروسرخ به منظور بررسی منشاء جهان، شکل‌گیری کهکشان‌ها و مواد تشکیل دهنده حیات است. این ماموریت که توسط آزمایشگاه پیشرانش جت (JPL) ناسا برای بخش اخترفیزیک مدیریت می‌شود، با مشارکت‌های عمده از کل تک توسعه یافته است که ابزار را یکپارچه کرده و میزبان محقق اصلی است.
فضاپیما و تلسکوپ توسط BAE Systems در بولدر کلرادو ساخته شده‌اند. یک تیم علمی جهانی – شامل 10 موسسه در ایالات متحده، دو موسسه در کره جنوبی و یک موسسه در تایوان – داده‌ها را تجزیه و تحلیل خواهند کرد. تمام مشاهدات توسط IPAC در کل تک پردازش و بایگانی شده و از طریق بایگانی علوم فروسرخ ناسا-IPAC به صورت عمومی در دسترس قرار خواهند گرفت.
منبع: Scitechdaily
