چرا جیمز وب جایگزین هابل شد؟

کار او با تلسکوپ هوکر عملا در سال 1923 اندازه کیهان را دو برابر کرد، زمانی که او و دیگران کمک کردند تا این واقعیت روشن شود که آندرومدا یک دسته ستارگان فشرده در کهکشان راه شیری نیست، بلکه کهکشان خودش است آن هم در فاصله 2.5 میلیون سال نوری از ما. هابل می‌دانست که پیشرفت‌های فناوری چقدر قدرتمند هستند: تلسکوپ‌های بزرگ‌تر و بهتر به گسترش افق‌های ما کمک می‌کنند. هشتاد سال بعد، تلسکوپ فضایی همنام هابل با انتشار تصویر میدان فوق العاده عمیق هابل، عکسی از کیهان که در فضا و زمان امتداد زیادی داشت و به اندازه چند میلیون سال پس از انفجار بزرگ بود دید ما از افق کیهانی را یک بار دیگر تغییر داد.

از 11 جولای 2022، افق ما یک بار دیگر گسترش می‌یابد. صد سال پیشرفت در تلسکوپ، نجوم، اخترفیزیک، مهندسی، علوم موشکی، ریاضیات و حتی پخش ویدئوهای آنلاین  منجر به پرده برداری ناسا از اولین تصویر به‌دست آمده توسط تلسکوپ فضایی جیمز وب شده است. 
تصویری با نام «اولین میدان عمیق وب» در روز دوشنبه پس از کنفرانس مطبوعاتی که 10دقیقه به طول انجامید اولین تصویر تاریخی را از سراسر کیهان ارائه کرد. 
بیل نلسون، مدیر ناسا در این کنفرانس مطبوعاتی گفت: اگر یک دانه شن روی نوک انگشت خود در طول بازو نگه داشته باشید، این بخشی از جهان است که می‌بینید - فقط یک ذره کوچک.
میدان عمیق گوشه‌ای از فضا به نام SMACS 0723 را بررسی می‌کند که توسط تلسکوپ‌های فضایی مانند هابل دیده شده است. 
این شامل یک خوشه ماموت از کهکشان است که به عنوان یک عدسی عمل می‌کند و نور کهکشان‌ها را از دورتر به کیهان می‌آورد و بزرگ می کند. 
یکی از قابل توجه ترین جنبه‌های این تصویر وب - و تصاویر آینده - نور شش پری است که می‌توانید در تصویر ببینید. 
همچنین یک لکه دایره‌ای نور در سراسر مرکز تصویر وجود دارد. این اثر عدسی است. گرانش خوشه‌های بزرگ پیش زمینه، که تنها حدود 4 میلیارد سال نوری از ما فاصله دارند، راه رسیدن نور از اعماق و عمق فضا به تلسکوپ را تغییر می‌دهد. در برخی موارد، کهکشان‌ها به دلیل اثر در دو نقطه ظاهر می‌شوند و اخترشناسان می‌توانند این نور را مطالعه کنند تا بهتر بفهمند آن کهکشان‌های عمیق چه شکلی هستند. وقتی آن را با تصویر هابل از همان منطقه مقایسه می‌کنید، تفاوت حیرت‌انگیز است.
خود تصویر دقیقا چیزی نیست که وب می‌بیند. قابلیت‌های تصویربرداری وب، نور مادون قرمز اجرام کیهانی را به صورت سیاه و سفید، مشابه هابل، می‌گیرد و از نرم افزار پردازش تصویر برای آشکار کردن تمام ظرافت‌های فضا استفاده می‌شود. کسانی که به خلق تصاویر کمک کردند، سپس یک شاهکار جادویی فنی و هنری انجام دادند: آنها طول موج‌های مادون قرمز را به رنگ‌ها ترسیم کردند تا مهم‌ترین ویژگی‌های تصویر را برجسته کنند.
برخی کهکشان‌های موجود در تصویر تنها چند صد میلیون سال پس از انفجار بزرگ وجود داشته اند. به دلیل اپتیک قدرتمند وب، ما برای اولین بار آنها را می‌بینیم. چیزی که واقعا در مورد آنها جالب است این است که بزرگ‌تر از کهکشان‌هایی به نظر می‌رسند که از نظر فنی بسیار نزدیک‌تر هستند.
جانتی هورنر، اخترفیزیکدان از دانشگاه کوئینزلند جنوبی در استرالیا می‌گوید: «کهکشان‌های قرمزتر در تصویر بسیار دورتر از کهکشان‌های آبی‌تر هستند  بنابراین انتظار دارید که از کهکشان‌های آبی کوچک‌تر به نظر برسند. در عوض، او خاطرنشان می‌کند که کهکشان‌های قرمزتر بسیار بزرگ‌تر به‌نظر می‌رسند، زیرا به دلیل انحراف نور زمانی که آن کهکشان‌های قدیمی برای اولین بار نور ساطع کردند، جهان بسیار فشرده تر بود، به این معنی که در آن زمان بسیار نزدیک تر بودند.
 آنچه باید از جیمز وب بدانید
این تلسکوپ برای تمرکز بر قسمت مادون قرمز طیف از 0.6 تا 28 میکرون طراحی شده است. این بدان معناست که قادر به دیدن در نور فرابنفش مانند هابل نخواهد بود، اما قادر خواهد بود روی اجرام درخشان مادون قرمز مانند کهکشان‌های بسیار دور تمرکز کند.
سایز محافظ آفتاب جیمز وب حدود 22متر در 12متر است؛ یعنی تقریبا نصف یک هواپیمای بوئینگ 737. این آفتابگیر به اندازه یک زمین تنیس است.
جیمز وب در واقع به دور زمین نخواهد چرخید. در عوض در نقطه زمین-خورشید L2 لاگرانژ خواهد نشست. این نقطه حدود 1.5میلیون کیلومتر از خورشید دورتر است.
پروژه‌های فضایی اغلب بیش از حد انتظار طول می‌کشد، اما جیمز وب  بدشانس تر از بسیاری از آنها بوده است. در ابتدا برنامه ریزی شده بود که در سال 2007 راه اندازی شود، اما یک بازطراحی بزرگ، افزایش هزینه‌ها و تاخیرها منجر به عقب راندن آن به حدود سال 2018 شد. با این حال، دوره آزمایشی از سال 2016 به بعد نیز با تاخیرهای طولانی مواجه شد و تاخیر بیشتری نیز توسط همه گیری کرونا در آن ایجاد شد. 
آیا تلسکوپ فضایی جیمز وب جایگزین تلسکوپ فضایی هابل شده است؟ از آنجا که جیمز وب همان نوع نوری را که هابل قادر به انجام آن است پوشش نمی‌دهد، واقعا جایگزین همان قابلیت‌هایی نیست که هابل دارد. 
با این حال، در حالی که ما توانایی دیدن در نور ماوراء بنفش را به همان روشی که هابل انجام داد را از دست خواهیم داد، با گسترش دامنه طول موج‌ها به نور مادون قرمز، جیمز وب  دسترسی به بخشی از طیفی را فراهم می‌کند که هابل هرگز نداشته است. نور مادون قرمز طول موج بیشتری دارد و می‌تواند از اجسامی در فضا عبور کند که نور مرئی توسط آنها مسدود شده است. به همین دلیل تصاویر گرفته شده با استفاده از تلسکوپ‌هایی که فرکانس‌های فروسرخ را شناسایی می‌کنند، می‌توانند اجسام را فراتر از این موانع تشخیص دهند و واضح‌تر از تصاویر گرفته شده با تلسکوپ‌های دیگر به نظر برسند. به طور کلی و آنچه به عنوان جمع‌بندی می‌توان گفت این است  آینه تلسکوپ جیمز وب تقریبا سه‌برابر بزرگ‌تر از هابل است و جیمز وب قادر است جهان را در طیف مادون قرمز ثبت کند، در حالی که هابل تا حد زیادی تصاویر را در نور مرئی و فرابنفش می‌گیرد. هابل همچنین در مداری بسیار نزدیک‌تر به زمین قرار دارد، به این معنی که در مقایسه با جیمز وب نمی‌تواند در زمان به عقب نگاه کند.

منبع: ضمیمه کلیک روزنامه جام‌جم