آیا ناسا پایان جهان را پیش بینی می کند؟

این تلسکوپ که به افتخار نانسی گریس رومن، اولین ستاره شناس ارشد ناسا نامگذاری شد، در ابتدا تلسکوپ فروسرخ WFIRST نام داشت، اما اخیراً جیم برایدنشتاین، مدیر سابق ناسا در بیانیه ای گفته است: “این به دلیل رهبری و بینش ناسا بود. رمانی که ناسا موفق به انجام آن شده است. نقشی پیشرو در اخترفیزیک بر عهده بگیرد و تلسکوپ فضایی هابل را به عنوان قدرتمندترین و پرکارترین تلسکوپ فضایی در جهان راه اندازی کند.

هدف اصلی این تلسکوپ نقشه برداری از بخش های وسیعی از جهان برای مطالعه انرژی تاریک است. در کیهان شناسی، انرژی تاریک شکل ناشناخته ای از انرژی است که به طور فرضی کل جهان را می پوشاند و انبساط کیهان را سرعت می بخشد. این تلسکوپ که در سال 2027 پرتاب شد، میلیون ها کهکشان را مطالعه می کند و بخش هایی از جهان ما را نقشه برداری می کند. اخترشناسان امیدوارند با مطالعه توزیع کهکشان‌ها بفهمند که انرژی تاریک چگونه تکامل یافته است. این تلسکوپ همچنین از ریزهمگرایی گرانشی برای شناسایی میلیون ها سیاره فراخورشیدی استفاده خواهد کرد. میکرولنزینگ گرانشی یک پدیده نجومی مبتنی بر همگرایی گرانشی است که می توان از آن برای شناسایی اجرام نجومی صرف نظر از نوری که ساطع می کنند استفاده کرد.

این تلسکوپ نه تنها سیارات دوردست و کوچک فراخورشیدی را شناسایی می کند، بلکه طیف گسترده ای از اجرام فضایی مانند کوتوله های قهوه ای و سیاهچاله ها را نیز پوشش می دهد. نانسی گریس رومن اولین زنی بود که برای ناسا نامزد شد. او در سال 1949 دکترای خود را در رشته نجوم از دانشگاه شیکاگو دریافت کرد و در سال 1960 مدیر نجوم دفتر علوم فضایی ناسا شد و به مدت 20 سال در این سمت بود. رومن در سال 1979 بازنشسته شد، سالها قبل از اینکه پروژه WFIRST حتی پیشنهاد شود. در برنامه های قابل توجهی از جمله تلسکوپ فضایی (COBE) و تلسکوپ فضایی هابل شرکت می کند. این دانشمند زن سرانجام در سال 2018 در سن 95 سالگی درگذشت.

تلسکوپ فضایی روم نانسی گریس ناسا تا سال 2027 پرتاب نخواهد شد و تا آن زمان عملیاتی نخواهد شد. اما این باعث نمی شود که دانشمندان هیجان زده رویای ماموریت جدید خود را نبینند. در یک مطالعه جدید، محققان قدرت تلسکوپ فضایی رومی را با جزئیات بررسی کردند تا ببینند آیا این تلسکوپ می‌تواند به ما در پاسخ به یکی از مهم‌ترین سوالاتمان در مورد کیهان کمک کند یا خیر. شاید برایتان جالب باشد که بدانید سوال آنها چیست. آیا جهان به گسترش و متلاشی شدن در مه ادامه خواهد داد؟ این سوالی است که محققان می خواهند به آن پاسخ دهند.

Big Rip یک مفهوم کیهانی از سرنوشت نهایی جهان است که در آن اجزای تشکیل دهنده جهان، از ستارگان و کهکشان ها گرفته تا اتم ها و ذرات زیر اتمی، به طور ناگهانی متلاشی می شوند.

ناسا هنوز طرح مأموریت تلسکوپ رومی را نهایی نکرده است و هنوز زمان برای تغییر برخی چیزها وجود دارد و این مطالعه تلاشی است برای درک اینکه چگونه می توانند برخی چیزها را تغییر دهند تا به نتیجه بهتری دست یابند.

  وعده وزیر اقتصاد برای افزایش حقوق کارکنان دستگاه قضایی از سال آینده

این مطالعه با عنوان “مطالعه طیف‌سنجی با عرض جغرافیایی بالا تلسکوپ فضایی نانسی گریس روم” در مجله Astrophysical منتشر شد.

یون وانگ نویسنده اصلی این مطالعه و محقق ارشد در موسسه IPAC در پاسادنا، کالیفرنیا است. تلسکوپ رومی چندین ابزار در جعبه ابزار خود خواهد داشت و این مطالعه بر روی طیف‌سنجی و چگونگی ترسیم انبساط تاریخی کیهان تمرکز دارد.

وانگ، نویسنده اصلی این مطالعه گفت: «مطالعه ما پیش‌بینی می‌کند که آیا این مطالعه طیف‌سنجی علمی رومی را فعال می‌کند و چگونه پیکربندی‌های مختلف می‌توانند طراحی آن را بهینه کنند.

رومن بررسی عرض جغرافیایی بالا (HLWAS) را انجام خواهد داد. طیف سنجی با عرض جغرافیایی بالا (HLSS) بخش معاینه طیف سنجی منطقه وسیعی از عرض جغرافیایی بالا است که در این مطالعه به آن اشاره شده است. مطالعه منطقه وسیع در عرض جغرافیایی بالا یکی از اهداف علمی پیشرو این تلسکوپ به همراه رویکردهای جدید به علم سیارات فراخورشیدی است. طیف‌سنجی عرض جغرافیایی بالا یک مطالعه دقیق با حجم زیادی از میلیون‌ها کهکشان در هر میلیارد سال است. هدف اصلی این مطالعه بررسی انبساط جهان در طول تاریخ کیهان است. کار بر روی «مطالعه طیف‌سنجی عرض جغرافیایی بالا» آنقدر عمیق و گسترده است که درهای جدیدی از علم را به روی دانشمندان باز خواهد کرد.

وانگ گفت: «در حالی که این مطالعه برای مطالعه شتاب فضایی طراحی شده است، اما سرنخ هایی از بسیاری از اسرار وسوسه انگیز دیگر نیز ارائه می دهد. این به ما کمک می کند تا نسل اول کهکشان ها را درک کنیم، ماده تاریک را نقشه برداری کنیم و حتی اطلاعاتی در مورد ساختارهایی که به زمین بسیار نزدیکتر هستند را شناسایی کنیم.

“مطالعه طیف‌سنجی عرض جغرافیایی بالا” تلسکوپ رومی با انبساط جهان، انرژی تاریک و نظریه نسبیت عام اینشتین (TGR) سروکار دارد. در سال 1915، زمانی که اینشتین برای اولین بار نظریه نسبیت عام خود را ارائه کرد، هیچ کس فکر نمی کرد جهان در حال انبساط است. نظریه نسبیت عام انیشتین توانست آنچه را که قانون گرانش نیوتن نمی تواند انجام دهد را توضیح دهد. اما یک نقطه ضعف وجود داشت. خود انیشتین متوجه شد که نظریه او پیش بینی می کند که جهان ایستا ناپایدار است و برای پایداری باید یا منبسط یا منقبض شود. اما خودش آن را رد کرد و سعی کرد با معرفی «ثابت کیهانی» جبران کند. او از آن برای خنثی کردن اثر گرانش و دستیابی به دنیای ایستا استفاده می کند. انیشتین بعدها این را بزرگترین اشتباه خود خواند.

ثابت کیهانی یا ثابت کیهانی (اغلب با حرف یونانی Lambda the Great Λ نشان داده می شود) در فیزیک فضا توسط آلبرت اینشتین برای اصلاح نظریه نسبیت عام برای دستیابی به یک جهان ایستا معرفی شد.

سپس، در دهه 1920، ستاره شناسان متوجه شدند که جهان در حال انبساط است و به نوعی با ثابت کیهانی خداحافظی کردند. ستاره شناس آمریکایی ادوین هابل نقش برجسته ای در این کشف داشت و قاعده ای که این بسط را توصیف می کند قانون هابل نام دارد. آنها دریافتند که کهکشان ها (به استثنای اندک) در حال دور شدن از یکدیگر هستند و جهان در حال انبساط است.

  7 میلیارد طلاساز قلابی به زنان متاهل خیانت می کنند

انبساط جهان از زمان های بسیار قدیم یک راز بوده است. دانشمندان یک چیز در مورد قدرتی که باید باعث انبساط شود در ذهن دارند و آن «انرژی تاریک» است. برای مدت طولانی، کیهان شناسان فکر می کردند که بزرگ شدن در حال کند شدن است، اما معلوم شد که این نادرست است.

در سال 1998، دانشمندان دریافتند که سرعت انبساط جهان در حال افزایش است. این نباید باشد، زیرا گرانش همه مواد باید انبساط را کاهش دهد. با این کشف، ثابت کیهانی دوباره وارد بازی شد. اکنون این ساده ترین توضیح برای انبساط شتابان جهان است.

جالب نیست بدانیم دنیا چگونه به پایان می رسد؟ دانستن این موضوع و همچنین دانستن اینکه جهان از چه چیزی آغاز شده است، جالب است.

این سوالی است که دانشمندان را به طراحی تلسکوپ رومی و مطالعه طیف‌سنجی عرض جغرافیایی بالا سوق داد. تحقیقات طیف‌سنجی در عرض جغرافیایی بالا می‌تواند اطلاعاتی در مورد آینده انبساط کیهان ارائه دهد و به دانشمندان کمک کند تا بفهمند آیا جهان سریع‌تر به انبساط ادامه می‌دهد و به فروپاشی ختم خواهد شد.

در این مطالعه، نویسندگان هدف کلی این مطالعه را روشن می کنند. حالا دو سوال جدی وجود دارد:

1 آیا شتاب فضایی ناشی از یک جزء انرژی جدید است یا به دلیل شکست نظریه نسبیت عام (GR) در مقیاس کیهانی است؟

2. اگر این به دلیل یک جزء جدید انرژی باشد، آیا چگالی انرژی آن در مکان و زمان ثابت است یا در طول تاریخ جهان تکامل یافته است؟

هیچ جادوی در این نیست. به یک معنا انگار پای یک نیروی ظالم در میان است. هر چه بیشتر بتوانید بخش بزرگی از کیهان را اندازه گیری کنید، و هر چه بتوانید آن را نزدیک تر کاوش کنید، نتیجه گیری شما دقیق تر خواهد بود. این مأموریت تلسکوپ های بزرگتر و دقیق تر، مانند تلسکوپ فضایی رومی است.

در این مقاله، نویسندگان یک طرح مرجع برای طیف‌سنجی با عرض بالا ارائه می‌کنند. راسل رایان، ستاره شناس موسسه تلسکوپ فضایی (Stsci) در مرکز علمی تلسکوپ فضایی هابل، گفت که طیف سنجی رومی در ارتفاع بالا حدود 2000 درجه مربع یا حدود 5 درصد از آسمان را در حدود هفت ماه پوشش خواهد داد. این یک پیشرفت قابل توجه نسبت به تلسکوپ های دیگر مانند تلسکوپ فضایی هابل است. اکنون با تلسکوپ هایی مانند هابل می توانیم ده ها کهکشان بسیار قرمز را امتحان کنیم. تغییر رنگ قرمز یا قرمزی پدیده ای است که در آن نور ساطع شده از یک جرم (مرئی، فرابنفش، اشعه ایکس، گاما و غیره) به طول موج قرمز در انتهای طیف می رسد. یعنی نور ثبت شده توسط طیف سنج دارای طول موج بیشتر و فرکانس کمتری نسبت به نور ساطع شده از منبع است.

  استقلال طلای مس را گرفت!

در این مطالعه آمده است: «اگرچه رومن می‌تواند در حدود یک سال مطالعه کم‌عمق‌تر و عمیق‌تری نسبت به اقلیدس انجام دهد، مطالعه عمیق‌تر ارائه‌شده در اینجا مکمل بهتری برای تحقیقات دیگر است و از قابلیت‌های دیافراگم رومن استفاده مؤثرتری می‌کند». او این کار را انجام می دهد.

ماموریت اقلید آژانس فضایی اروپا که قرار است سال آینده پرتاب شود، همچنین می تواند سیارات فراخورشیدی را جستجو کند.

یک مطالعه جدید نشان می دهد که مطالعه طیف سنجی رومی در عرض جغرافیایی بالا باید 10 میلیون کهکشان را اندازه گیری کند، زیرا جهان بین 3 تا 6 میلیارد سال سن داشته است. ستاره شناسان از این داده ها برای ترسیم مقیاس کیهان استفاده خواهند کرد.

کیهان شناسان قبلاً از این ساختار در مقیاس بزرگ نقشه برداری کرده اند، اما مطالعه طیف سنجی با عرض جغرافیایی بالا تلسکوپ رومی این نقشه برداری را یک قدم جلوتر خواهد برد. طیف‌سنجی با عرض جغرافیایی بالا فاصله حدود دو میلیون کهکشان را از زمانی که کیهان تنها دو تا سه میلیارد سال بود را به ما نشان می‌دهد. این بررسی قبلا هرگز انجام نشده است و بنابراین داده های به دست آمده جدید خواهد بود. اگر تلسکوپ رومی بتواند درک ما از ساختار بزرگ جهان را در طول زمان بهبود بخشد، محققان می توانند تاریخچه انبساط جهان را درک کنند.

نویسندگان این مطالعه می گویند که رومن تاریخ انبساط کیهان را برای آزمایش توضیحات احتمالی برای انبساط ظاهری شتاب دهنده، از جمله انرژی تاریک و اصلاح گرانش انیشتین، تعیین خواهد کرد. این به ما می گوید که در حال حاضر کجا هستیم. جهان در حال گسترش است و انبساط شتاب می گیرد. این نباید چنین باشد، زیرا گرانش تمام مواد موجود در جهان باید بر انبساط آن تأثیر بگذارد. شتاب یا به این معنی است که نظریه گرانش انیشتین دقیقاً درست نیست یا به این معنی است که ما باید یک جزء جدید از انرژی را به جهان اضافه کنیم و انرژی تاریک است.

این مطالعه اطلاعاتی را که رومن می تواند در اختیار دانشمندان قرار دهد شبیه سازی می کند. تصاویر سه بعدی عظیم و عمیق از جهان تلسکوپ رومی فرصت جدیدی را برای تمایز بین نظریه های پیشرو که سعی در توضیح شتاب کیهانی دارند (تئوری اصلاح شده گرانش یا انرژی تاریک) فراهم می کند.

این مطالعه در پایان می‌گوید: «برای روشن کردن ماهیت ناشناخته شتاب کیهانی، باید دو تابع زمان فراغت را اندازه‌گیری کنیم: تاریخچه انبساط کیهانی و سرعت رشد یک ساختار در مقیاس بزرگ». آنها می توانند به ما بگویند که آیا انرژی تاریک در طول زمان تغییر می کند و آیا یک جزء ناشناخته به عنوان یک ثابت کیهانی دارد یا نتیجه اصلاح یک نظریه نسبیت عام مانند نظریه گرانش است.

دیدگاهتان را بنویسید