بزرگترين تلسکوپ جهان دو چشم خود را باز می کند، بی بی سی

از جاناتان فيلدِس
گزارش های علوم و فناوری، سايت خبری بی بی سی

تقريبا ۲۰ سال پس از آنکه ايده ساخت آن شکل گرفت، قوی ترين تلسکوپ نوری جهان به زودی چشمان خود را باز خواهد کرد.

اين تلسکوپ عظيم ۱۲۰ ميليون دلاری، موسوم به ال بی تی، که زير آسمان صاف و شفاف آريزونا مستقر شده در واقع دوچشمی است و به اخترشناسان امکان خواهد داد کيهان را با جزئيات بيشتر و در اعماق ژرف تر بکاوند.

پروفسور گری گيلمور از موسسه نجوم دانشگاه کمبريج بريتانيا گفت: "ال بی تی يک گام مهيج رو به جلو برای نجوم است. نه فقط بزرگ است، بلکه امکان پياده سازی برخی از فناوری های تازه که برای همه تلسکوپ های بزرگ نسل آينده حياتی خواهد بود را ثابت می کند."

برخلاف اکثر تلسکوپ های امروزی، که حاوی يک آينه برای جمع آوری نور هستند، تلسکوپ دوچشمی متشکل از دو آينه ۴/۸ متری است.

دکتر جان هيل از دانشگاه آريزونا و مدير فنی "ال بی تی" گفت: "ستاره شناسان در يک تلسکوپ دنبال دو چيز هستند. آنها خواهان آينه ای با سطح وسيع برای جمع آوری نور هستند تا بتوانند اجرام خيلی خيلی محو در فواصل خيلی خيلی دور را بنگرند؛ و ديگر اينکه آنها خواهان تصاويری با وضوح يا تفکيک پذيری (resolution) بالا هستند چون بايد بتوانند آن اجرام محو و خيلی دور را به طور شفاف ببينند."

ابعاد خارق العاده

بنابراين منجمان هميشه به دنبال بزرگترين آينه ای که می توانند به آن دست پيدا کنند هستند، چون هرچه قطر آينه بيشتر باشد توانايی آن بيشتر است.

اما ساختن اين تلسکوپ های انعکاسی دشوار، پرهزينه و وقت گير است.

با کمک فناوری های کنونی، بزرگترين آينه ای که می توان ساخت ۸ متر است. و حتی تلسکوپ هايی با اين ابعاد نيز مشکلاتی دارند.

دکتر هيل گفت: "جابجايی و انتقال آنها يک مشکل بزرگ است. يک آينه ۴/۸ متری وقتی توی جعبه است (سوار بر کاميون) دو خط بزرگراه را اشغال می کند."

در نتيجه دانشمندان درصدد يافتن راه های زيرکانه ای برای استفاده از حداکثر توان بالقوه آينه های موجود برآمده اند.

يکی از راه های اين کار استفاده از چند آينه به صورت متوالی است.

چنين کاری قبلا انجام شده است. برای مثال، تلسکوپ چندآينه ای (ام ام تی) در آريزونا که اکنون بازنشسته شده است حاوی شش آينه هر يک به قطر ۸/۱ متر بود.

با اين حال دانشمندان هرگز تلاش نکرده اند آنها را در ابعاد قابل مقايسه با "ال بی تی" ترکيب کنند.

دکتر ريچارد گرين، مدير اين تلسکوپ، گفت: "همه جنبه های اين پروژه در واقع يک تجربه اول است."

استفاده از دو آينه ۴/۸ متری چيزی معادل ظرفيت نوری يک آينه واحد ۸/۱۱ متری و قدرت وضوح تلسکوپی حتی بزرگتر فراهم می کند.

دکتر گرين گفت: "اين (از نظر قدرت تفکيک) مثل تلسکوپی با قطر ۸/۲۲ متر عمل می کند. اين قدرت وضوحی به ما می دهد که ۱۰ بار بيشتر از تلسکوپ هابل است."

تلسکوپ فضايی هابل با آينه ۴/۲ متری برخی از شفاف ترين عکس ها از جهان را برداشته است.

فناوری نوين

اما هابل مزيت مهمی بر ابزارهای زمينی دارد.

دکتر گرين گفت: "هوای متلاطم و بادهای جوی زمين باعث می شود ستاره ها تار و دچار اعوجاج شوند. ما بايد آنها را از حالت تار خارج کنيم تا بتوانيم دو آينه را ترکيب کرده و کاری کنيم که مثل يک آينه عمل کنند."

برای اين کار، دو آينه ثانوی کاسه مانند در تلسکوپ طراحی شده است که ضخامت هر يک ۶/۱ ميليمتر است و از پشت با ۶۷۲ مغناطيس پوشانده شده است.

يک کامپيوتر نور يک ستاره مرجع را تحليل می کند و تعيين می کند که نور ستاره چقدر دچار اعوجاج شده است.

سپس مغناطيس ها وارد عمل می شوند، و شکل آينه ثانوری را هزار بار در ثانيه عوض می کنند تا اين اعوجاج جوی را تصحيح کنند.

آينه های ثانوی تلسکوپ در سال ۲۰۰۸ تحويل داده خواهند شد و ابزارهايی که از اين سيستم نوری به اصطلاح "تطبيقی" (adaptive) بهره برداری خواهند کرد يک سال بعد از آن راه اندازی خواهد شد.

يکی از اين ابزارها "انفرومتر ال بی تی" خواهد بود.

دکتر هيل توضيح داد اين انفرومتر (inferometer) خاصيب صفرکنندگی دارد يعنی در ترکيب با هم (نور دو آينه) می توانيد نور يک ستاره درخشان را حذف کنيد و به سيارات محو و کم نور کنار آن بنگريد.

اين ابزار قاعدتا بايد اين توانايی بی سابقه را به منجمان بدهد که از اين سيارات خارجی (خارج از منظومه شمسی در اطراف ساير ستاره ها) عکس بگيرند.

يک انفرومتر ديگر برای ايجاد تصويری شفاف به کار گرفته خواهد شد.

دکتر گرين گفت: "اين وضوح خارق العاده به ما امکان خواهد داد به سيارات و منظومه های درحال تشکيل اطراف ستاره های نزديک بنگريم."

"اگر بتوانيد نور آن ستاره درخشان را در يک نقطه خيلی کوچک در وسط متمرکز کنيد، می توانيد اطراف آن را با کنتراست بالا ببينيد و ديسک گاز و غبار که سيارات درون آن متولد خواهند شد را ببينيد."

وی گفت ساير محققان با استفاده از اين تلسکوپ قلب کهکشان های اطراف را کاوش خواهند کرد تا سياهچاله های فوق العاده عظيم را بهتر درک کنند.

چشم گشا

هرچند دانشمندان هنوز نمی توانند تصوير دو آينه را ادغام کنند، اما طراحی انعطاف پذير تلسکوپ به آن معنی است که می توان با هر آينه به طور منفرد کار علمی مفيد انجام داد.

دکتر هيل گفت: "ما از حالا مشغول انجام عکس برداری از آسمان از سيارک ها در منظومه شمسی گرفته تا فوتومتری ستاره ها در کهکشان های مجاور هستيم."

اين پروژه ها اکنون با يک دوربين فرابنفش و طيف آبی با ميدان ديد وسيع موسوم به "ال بی سی" که در بالای آينه اصلی سمت چپ تعبيه شده انجام می شود.

"ال بی تی" با استفاده از اين ابزار در روز ۱۲ اکتبر سال ۲۰۰۵ برای اولين بار نور ديد و از يک کهکشان مارپيچی در صورت فلکی اندرومدا عکس گرفت.

اما "ال بی تی" تا زمانی که دومين چشم خود را بازنکرده به توان بالقوه خود دست نيافته است.

به گفته دکتر هيل اين کار قرار است زمانی در فصل زمستان صورت گيرد يعنی زمانی که رصدخانه يک دوربين "ال بی سی" ديگر که قادر به گرفتن عکس در طيف فروسرخ است را تحويل گرفته است.

اميدها

دکتر ژياهوی فن از دانشگاه آريزونا کيهان شناسی است که مشتاق است با تلسکوپ تازه کار کند.

او در جستجوی دوردست ترين اجرام کيهان است، يعنی اجرامی که در حدود ۹۰۰ ميليون سال بعد از انفجار بزرگ به وجود آمدند. عمر کيهان نزديک ۱۴ ميليارد سال رقم زده می شود.

او توضيح داد: "به نظر می رسد که آن دوره هيجان انگيز در تاريخ کيهان بوده است. در اين دوره، نخستين نسل از کهکشان ها و کوازارها (اخترنما) و سياهچاله ها درحال شکل گيری بودند."

تبليغات خبرنامه گويا	[email protected]

قدرت ال بی تی توام با توانايی آن برای عکس گرفتن از چند شیء به طور همزمان و در طيف های مختلف به دکتر فن اجازه خواهد داد اجرام بيشتری را با سرعت و دقت بيشتر مطالعه کند.

او گفت: "هدف من پس زدن اين حد به زمانی حتی قديم تر است - به محدوده ای مثل ۸۰۰ ميليون سال اول پس از انفجار بزرگ يا حتی کمتر."

"اين همان جايی است که فکر می کنم ال بی تی اهميت خود را نشان دهد."

اما سايرين تا اين اندازه مطمئن نيستند، هرچند آنها نيز ابراز اطمينان می کنند که اين تلسکوپ مرزهای نجوم را گسترش خواهد داد.

دکتر هيل گفت: "مساله مهيج در مورد ساختن يک تلسکوپ بزرگ اين است که هرگز نمی دانيد چه نوع کشفياتی در انتظار شماست."

"اين تلسکوپ احتمالا چيزهايی را کشف خواهد کرد که مردم هنوز به آن فکر نکرده اند."