الرابط المباشر لهذه الصفحة: https://www.hayadan.org.il/webb271202.html
وسيتم وضع التلسكوب، الذي سمي على اسم جيمس ويب، أحد رواد وكالة ناسا في إنشائها وإدارتها لعدة سنوات، في نقطة لاغرانج، مع مظلة ضخمة، وسيمكن التلسكوب الفضائي الذي سيحل محل هابل القديم من رؤية التعرف على النجوم والمجرات القديمة
آفي بيليزوفسكي
إحدى ترانيم عيد الميلاد المعروفة تسمى "ليلة صامتة"، لكن سماء الليل الحقيقية ليست هادئة ولا مشرقة على الإطلاق: تنتشر انفجارات المستعرات الأعظم، وتتصادم المجرات، وتبتلع الثقوب السوداء نجومًا بأكملها. بقدر ما يتعلق الأمر بالصمت. وفي هذه الأحداث، يتم إطلاق كميات هائلة من الطاقة، ولكنها تحدث على مسافة عدة سنوات ضوئية. الكثير من أجل الوضوح.
ومن أجل الحصول على صورة أوضح لهذه الأحداث المثيرة، يسعى علماء الفلك إلى إطلاق تلسكوبات أكبر وأكثر تطورا إلى الفضاء. هذه الجهود، التي بدأت في أيام ليمان سبيتزر، الذي اقترح الفكرة لأول مرة في عام 1946، كانت تهدف إلى السماح للعلماء بمراقبة الفضاء دون اضطرابات الغلاف الجوي للأرض واستخلاص استنتاجات أكثر دقة.
وبعد بداية مترددة، تمكن التلسكوب الأكثر شهرة من هذا النوع، هابل، من تقديم نتائج مذهلة. وسمي الجهاز على اسم أحد أهم علماء الفلك في القرن العشرين، الرجل الذي أثبت بما لا يدع مجالا للشك أن الكون واسع ومتوسع والذي حقق أول اختراق في محاولة تقدير عمره.
لن يحمل خليفة تلسكوب هابل المخطط له اسم عالم، بل اسم بيروقراطي. ربما واحدة من علامات الساعة. جيمس ويب كان المدير الثاني لوكالة الفضاء الأمريكية ناسا. وإذا لم تسوء الخطط، فسيتم إطلاق تلسكوب بيف الفضائي في عام 2010. وخلال فترة ولايته، نجح جيمس بيف في تحقيق خطة وكالة ناسا لهبوط رجل على سطح القمر في أقل من عشر سنوات؛ ويبدو الجدول الزمني لإطلاق التلسكوب الذي يحمل اسمه أكثر استرخاءً.
لقد تعلم علماء الفلك أن يكونوا ممتنين لكل قطعة من العلم الحقيقي تسقط من مكاتب المحطة الفضائية التي تسيطر عليها وكالة ناسا. إذا تم بالفعل بناء تلسكوب Bev وإطلاقه (تم بالفعل إصدار العقود الأولية لتنفيذ الخطة قبل بضعة أشهر)، فإنهم ينتظرون وليمة غنية إلى حد ما.
تقوم التلسكوبات الفلكية بجمع الضوء باستخدام المرايا المقعرة. كلما كانت المرآة أكبر، زادت قوة التلسكوب. لكن أبعاد المرآة التلسكوبية في الفضاء تعتمد على أبعاد الصاروخ الذي يحملها. وللتغلب على هذه المشكلة، ستتكون مرآة التلسكوب "V" من 36 جزءًا، يمكن طيها وتخزينها في مساحة صغيرة. عندما يتم نشر المرآة، سيصل قطرها إلى ستة أمتار. ولذلك، فإن قدرة بيف على جمع الضوء ستكون سبعة أضعاف قدرة هابل.
أجزاء المرآة ستكون رقيقة. لن يتجاوز سمكها 2 مليمتر، وسيكون من الممكن صنعها من البريليوم، المعدن الثاني في قائمة المعادن الخفيفة (الزجاج هو أيضًا احتمال معقول). في الفضاء، الوزن يساوي المال، لذلك هذه ميزة واضحة. لكن مثل هذه المرآة الرفيعة يمكن أن تكون مرنة. هذه ليست ميزة جيدة: لمنع تشويه الصور، فإنها تجعل المرآة صلبة. وفي محاولة للتغلب على هذه المشكلة، سيتم تجهيز كل جزء من أجزاء مرآة التلسكوب بأربعة مثبتات.
ربما يكون أذكى شيء في التلسكوب B هو موقعه في الفضاء. يدور تلسكوب هابل حول الأرض، وبالتالي يتم إخفاء أجزاء كبيرة من السماء عنها في كل دورة. هذه الحقيقة تجعل من الصعب عليه النظر في اتجاه معين لفترة طويلة. ومن ناحية أخرى، سوف يحوم في منطقة غريبة تعرف باسم نقطة لاغرانج، حيث توازن مجالات الجاذبية للأرض والشمس بعضها البعض وتخلق منطقة محايدة. لذلك، إذا كان العلماء مهتمين به، فيمكنه أن يلاحظ بشكل مستمر في اتجاه معين.
كما أن وضع التلسكوب سيجعل من الممكن حمايته من إشعاع الشمس والأرض (الذي يعكس كمية كبيرة من الضوء) بمساعدة مظلة ضخمة. لا يمكن توفير هذه الحماية لتلسكوب العطلة حول الأرض، لأن الشمس والأرض تغيران مواقعهما النسبية باستمرار. تعتبر مظلة الشمس ضرورية، لأن التلسكوب B لن يتتبع الضوء المرئي، بل إشارات الأشعة تحت الحمراء. وبعبارة أخرى، فإنه سوف يمتص انبعاث الحرارة. ولاستقبال مثل هذه الإشارات يجب تبريدها قدر الإمكان؛ درجة حرارة التشغيل هي 35 درجة فوق الصفر المطلق. وللقيام بذلك، يجب على مظلة الشمس أن تعيد أو تبدد كل الطاقة الشمسية التي تصل إلى التلسكوب، باستثناء جسيم واحد من بين 13 مليونًا.
تم تصميم تلسكوب بيف للكشف عن الأشعة تحت الحمراء، لأن مهمته هي النظر إلى الفضاء أبعد (أي أيضًا إلى الوراء في الزمن) أكثر من أي تلسكوب آخر. نظرًا لأن الكون يتوسع، فإن الأجسام البعيدة تبتعد بسرعة عن الأرض. ولهذا السبب، يبدو ضوءها أكثر احمرارًا مما لو كان بدون حركة. والسبب في ذلك هو تأثير دوبلر، الذي يجعل صوت صفارة الإنذار المتراجعة في مجال الصوت أعمق من صوت صفارة الإنذار الثابتة.
ويأمل علماء الفلك في استخدام التلسكوب لمراقبة تشكل المجرات، وحتى تشكيل النجوم الأولى. لم يرصد أحد حتى الآن هذا الجيل الأول من النجوم، الذي تشكل مباشرة من الهيدروجين والهيليوم البدائيين اللذين نشأا في الانفجار الكبير. جميع النجوم التي يمكن رؤيتها اليوم هي صغيرة نسبيًا. فهي تحتوي على عناصر ثقيلة نسبيًا، والتي - إذا كانت النظرية الكونية صحيحة - لا يمكن أن تتشكل إلا في نوى النجوم الأولى.
قدم هابل، بالإضافة إلى التلسكوبات الكبيرة على الأرض، بعض اللمحات عن المجرات المبكرة، والتي يبدو بعضها مختلفًا عن المجرات الحلزونية والإهليلجية الأكثر شيوعًا التي يعرفها ماران. ووفقا لجون مادير، أحد كبار العلماء في برنامج تطوير التلسكوب في مركز جودارد لرحلات الفضاء التابع لناسا في جرينبيلت بولاية ميريلاند، فمن المفترض أن يتتبع العديد من المجرات القديمة ويقدم معلومات حول التغييرات التي حدثت فيها. وقد تساعد دراسة هذه المجرات في حل أحد الألغاز المركزية في الفيزياء الحديثة، ألا وهو طبيعة ما يسمى بـ "المادة المظلمة". إنها مادة لا يمكن رؤيتها فعليًا، ولكن يتم تعقبها فقط من خلال تأثيرات جاذبيتها.
وسيتمكن التلسكوب B من اكتشاف المجرات البعيدة، والتي يبدو بعضها من الأرض واقفاً في صف واحد تلو الآخر. المجرة الأقرب سوف تحني ضوء المجرة الأبعد بالنسبة لكتلتها. في الواقع، سيكون التلسكوب بمثابة عدسة الجاذبية. وبهذه الطريقة، ستوفر بيانات عن الكتلة الحقيقية للمجرة القريبة، والتي يمكن مقارنتها بالقيمة المنخفضة التي تشير إليها كمية المادة المضيئة الموجودة فيها.
تم أيضًا اكتشاف مثل هذه العدسات الجاذبية باستخدام التلسكوبات الموجودة، ولكن نادرًا. ونظرًا للعدد الكبير من المجرات التي سيتمكن التلسكوب B من رؤيتها، فمن المتوقع أن يساعد علماء الفلك على فهم كيفية توزيع المادة المظلمة في الكون بشكل أفضل.
مراقبة الأشعة تحت الحمراء ترمز بالضرورة إلى مزايا إضافية. في هذا الجزء من الطيف، تمتص الكواكب طاقة النجوم التي تدور حولها ثم تبعثها مرة أخرى. ولذلك فإن التباين بين الكواكب والنجوم الأكبر حجما يكون أكثر وضوحا في الأشعة تحت الحمراء.
وبحسب الدكتور مادير، ولهذا السبب سيتمكن تلسكوب بيف من رصد الكواكب في أبعاد المشتري والقريبة من النجوم. كم من الوقت سيستغرق إطلاق مركبة فضائية إلى تلك النجوم سؤال مختلف تمامًا.
