انتشار تصاویر حیرت‌انگیز «اقلیدس» از اعماق عالم

بعدازظهر امروز، آژانس فضایی اروپا پنج نمای جدید و بی‌سابقه از عالم را منتشر کرد که پیش‌ازاین هرگز دیده نشده بود. این تصاویر که با تلسکوپ فضایی اقلیدس ثبت شده، توانایی این ابزار رصدی پیشرفته را در کشف اسرار کیهان نشان می‌دهد و به دانشمندان امکان می‌دهد تا سیارات سرگردان را شکار کنند و از عدسی‌های گرانشی کهکشانی برای مطالعه ماده تاریک اسرارآمیز و کشف تکامل کیهان بهره بگیرند.

تصاویر جدید بخشی از رصدهای انتشار زودهنگام اقلیدس هستند که همراه با اولین مجموعه از داده‌های علمی این مأموریت منتشتر شده‌اند و طی روزهای آینده، ۱۰ مقاله علمی نیز منتشر خواهند شد. این گنجینه ارزشمند در فاصله زمانی کمتر از یک سال پس از پرتاب تلسکوپ فضایی و تقریباً شش ماه پس از ارائه اولین تصاویر تمام‌رنگی اقلیدس از کیهان به دست آمده است.

والریا پتورینو، دانشمند پروژه اقلیدس در آژانس فضایی اروپا می‌گوید: «اقلیدس مأموریتی منحصربه‌فرد و پیشگام است و اولین مجموعه داده‌هایی که عمومی شده‌اند، نقطه عطف مهمی به شمار می‌روند. نخستین تصاویر و یافته‌های علمی از نظر دسته‌بندی اجرام و فواصل مشاهده‌شده بسیار متنوعند. این تصاویر کاربردهای علمی مختلفی را شامل می‌شوند و جالب اینجاست که فقط با ۲۴ ساعت رصد به دست آمده‌اند. این تصاویر، نمونه‌ای کوچک از قابلیت‌های عظیم اقلیدس است. مشتاقانه منتظر شش سال ارسال اطلاعات هستیم!»

مجموعه کامل نخستین دور مشاهدات، ۱۷ جرم نجومی، از ابرهای گاز و غبار نزدیک تا خوشه‌های کهکشانی دوردست را هدف گرفته‌اند و پس از آن، مأموریت نقشه‌برداری اصلی اقلیدس آغاز می‌شود. مأموریت اقلیدس، کشف اسرار کیهان تاریک است (ماده تاریک و انرژی تاریک که ۹۵درصد از عالم ما را تشکیل می‌دهد) تا به ما نشان دهد که کیهان، چرا و چگونه مانند امروز به نظر می‌رسد.

والریا می‌افزاید: «این تلسکوپ فضایی قصد دارد به بزرگ‌ترین پرسش‌های بی‌پاسخ در کیهان‌شناسی جواب دهد؛ این مشاهدات اولیه به‌وضوح نشان می‌دهد که اقلیدس برای چنین هدف جاه‌طلبانه‌ای، کاملا آماده است».

نتایج بی‌سابقه

اقلیدس، پایه‌های شبکه‌مانند پنهان در کیهان را ردیابی خواهد کرد؛ از میلیاردها کهکشان در بیش از یک‌سوم آسمان نقشه‌برداری می‌کند، چگونگی شکل‌گیری و تکامل جهان ما را در طول ۱۴ میلیارد سال تاریخ کیهان بررسی می‌کند و اسرارآمیزترین مؤلفه‌های بنیادی آن را که انرژی تاریک و ماده تاریک هستند، مطالعه می‌کند.

تصاویر به‌دست‌آمده با اقلیدس دست‌کم چهار برابر واضح‌تر از تصاویری است که می‌توانیم با تلسکوپ‌های زمینی بگیریم. هر تصویر اقلیدس، تکه‌ بزرگی از آسمان را در عمق بی‌نظیری رصد می‌کند و با استفاده از نورهای مرئی و فروسرخ، دوردست‌های عالم را به تصویر می‌کشد.

پروفسور کارول ماندل، مدیر علمی اسا (آژانس فضایی اروپا) می‌گوید: «اغراق نیست اگر بگوییم نتایجی که از اقلیدس می‌بینیم، بی‌سابقه است. اولین تصاویر اقلیدس که در ماه نوامبر / آبان گذشته منتشر شد، به‌وضوح پتانسیل گسترده این تلسکوپ را برای کاوش در جهان تاریک نشان می‌داد. تصاویر جدید نیز تفاوتی ندارند. زیبایی اقلیدس در آن است که مناطق بزرگی از آسمان را با جزئیات و عمق زیاد پوشش می‌دهد و می‌تواند طیف گسترده‌ای از اجرام مختلف را در یک قاب ثبت کند، از کم‌نورترین تا روشن‌ترین، از دورترین تا نزدیک‌ترین و از عظیم‌ترین خوشه‌های کهکشانی تا کوچک‌ترین سیارات. ما با هر تصویر، نمای بسیار دقیق و گسترده‌ای را به‌یک‌باره دریافت می‌کنیم. این تطبیق‌پذیری شگفت‌انگیز به نتایج علمی متعددی منجر شده است که وقتی با نتایج بررسی اقلیدس در سال‌های آینده ترکیب شوند، درک ما را از عالم به طور قابل‌توجهی تغییر خواهند داد».

ارزش تصاویر اقلیدس فراتر از جذابیت‌های بصری خیره‌کننده‌شان است. آن‌ها به لطف فناوری‌های جدید و قابلیت‌های رصدی منحصربه‌فرد اقلیدس، ویژگی‌های فیزیکی جدیدی را از عالم نشان می‌دهند. این اسرار علمی در ۵ مقاله کلیدی و چند مقاله دیگر که فردا در arXiv منتشر خواهد شد، توضیح داده شده است.

اقلیدس این کاتالوگ اولیه را تنها در یک روز رصد تولید کرده و بیش از ۱۱ میلیون شیء را در نور مرئی و ۵ میلیون شیء دیگر را در نور فروسرخ آشکار کرده است. این کاتالوگ، یافته‌های علمی تازه‌ای را به همراه داشته است.

آبل ۲۳۹۰

تصویر اقلیدس از خوشه کهکشانی Abell 2390 بیش از ۵۰هزار کهکشان را نشان می‌دهد و نمای زیبایی از عدسی گرانشی را آشکار می‌کند که کمان‌های نوری غول‌پیکری را در آسمان پدید آورده است؛ جالب اینکه برخی از این کمان‌ها درواقع چند نمای از جرم دوردست یکسانی هستند. اقلیدس از عدسی گرانشی (انحنای فضا در اطراف اجرام پرجرمی مانند خوشه‌های کهکشانی، باعث می‌شود خوشه همانند عدسی رفتار کند و با انحراف مسیر نور، تصاویری کج‌ومعوج از کهکشان‌های دورتر تشکیل دهد) به‌عنوان تکنیکی کلیدی برای کاوش در جهان تاریک استفاده می‌کند و به‌طور غیرمستقیم، مقدار و توزیع ماده تاریک را در خوشه‌های کهکشانی و دیگر نقاط عالم اندازه می‌گیرد. دانشمندان اقلیدس همچنین در حال مطالعه چگونگی تغییر توده‌ها و تعداد خوشه‌های کهکشانی در طول زمان هستند تا اطلاعات بیشتری در مورد تاریخ و تکامل کیهان به دست آورند.

چشم‌انداز اقلیدس از آبل ۲۳۹۰ هم‌چنین نور ستارگانی را آشکار می‌کند که از کهکشان‌های مادر کنده شده‌اند و در فضای بین کهکشانی سرگردان شده‌اند. مشاهده این «نور درون‌خوشه‌ای» یکی از تخصص‌های اقلیدس است و این یتیمان ستاره‌ای ممکن است به ما اجازه دهند «ببینیم» که ماده تاریک کجاست. (برای مشاهده عکس در ابعاد بزرگ.

مسیه ۷۸

این تصویر خیره‌کننده، مسیه ۷۸ (M87) را نشان می‌دهد، مهدکودک ستاره‌ای پرجنب‌وجوشی که با غبار میان‌ستاره‌ای پوشیده شده است. اقلیدس با دوربین فروسرخ خود به اعماق این مهدکودک نگاه کرده و برای اولین بار، نواحی پنهان ستاره‌زا را در معرض دید قرار داده، رشته‌های پیچیده گاز و غبار آن را با جزئیات بی‌سابقه‌ای نقشه‌برداری کرده و ستارگان و سیارات تازه تشکیل‌شده را نمایان کرده است.

ابزارهای اقلیدس توانسته‌اند اجسامی را که فقط چند برابر پرجرم‌تر از سیاره مشتری هستند، تشخیص دهند و چشم فروسرخ اقلیدس بیش از ۳۰۰هزار شی‌ء جدید را تنها در این میدان دیدی که می‌بینید، آشکار کرده است. دانشمندان از این مجموعه داده برای مطالعه مقدار و نسبت ستارگان و اجرام کوچک‌تر (زیرستاره‌ای) استفاده کرده‌اند تا به درک مناسبی از دینامیک شکل‌گیری و تغییر جمعیت ستاره‌ها در طول زمان دست یابند. برای مشاهده عکس در ابعاد بزرگ.

NGC 6744

در این تصویر NGC 6744 را می‌بینید، الگویی شاخص از کهکشان‌هایی که در حال حاضر، بیشتر ستارگان را در محله کیهانی‌مان به وجود می‌آورند. میدان دید بزرگ اقلیدس، کل کهکشان را پوشش می‌دهد و نه‌تنها ساختار مارپیچی را در مقیاس‌های بزرگ‌تر نمایش می‌دهد، بلکه جزئیاتی عالی را نیز در مقیاس‌های فضایی کوچک ثبت می‌کند. این جزئیات شامل خطوط گردوغبار شبیه پر پرندگان است که به‌صورت «خار» از بازوهای مارپیچی بیرون آمده‌اند و در اینجا با وضوحی باورنکردنی نشان داده شده است.

دانشمندان از این مجموعه داده برای درک چگونگی ارتباط غبار و گاز با ستاره زایی، نقشه‌برداری از توزیع جمعیت‌های مختلف ستاره‌ای در کهکشان‌ها و محل شکل‌گیری ستاره‌ها؛ و کشف فیزیک پشت ساختار کهکشان‌های مارپیچی استفاده کرده‌اند، سؤالات مهمی که پس از ده‌ها سال مطالعه مطالعه هنوز به طور کامل درک نشده‌اند. برای مشاهده عکس در ابعاد بزرگ.

آبل ۲۷۶۴ (و آن ستاره درخشان)

این نما خوشه کهکشانی Abell 2764 (بالا سمت راست) را نشان می‌دهد که شامل صدها کهکشان در هاله‌ای وسیع از ماده تاریک است. اقلیدس اجرام فراوانی را در این قسمت از آسمان ثبت کرده است، ازجمله کهکشان‌های پس‌زمینه، خوشه‌های دورتر و کهکشان‌های متقابلی که جریان‌ها و پوسته‌های ستارگان را پرتاب می‌کنند. این نمای کامل از Abell 2764 و اطراف آن - که به لطف میدان دید بسیار گسترده اقلیدس به‌دست‌آمده- به دانشمندان اجازه می‌دهد تا شعاع خوشه را مشخص کنند و حومه آن را با کهکشان‌های دوری که هنوز در کادر وجود دارند، ببینند. مشاهدات اقلیدس از آبل ۲۷۶۴ همچنین به دانشمندان امکان می‌دهد تا هماننند آبل ۲۳۹۰، کهکشان‌ها را در عصرهای تاریک کیهانی دوردست کاوش کنند.

البته در اینجا ستاره بسیار درخشانی نیز پیش‌زمینه دیده می‌شود که در کهکشان خودمان قرار دارد (ستاره V*BP ققنوس که با نام HD 1973 هم شناخته می‌شود). این ستاره در نیمکره جنوبی آسمان واقع شده و آن‌قدر روشن هست که با چشم غیرمسلح هم دیده شود.

از دیگر ویژگی‌های اپتیک اقلیدس می‌توان به پراکندگی هاله آن اشاره کرد. وقتی از طریق تلسکوپ به ستاره‌ای نگاه می‌کنیم، نور آن به دلیل اپتیک تلسکوپ به سمت بیرون و به‌صورت هاله‌ای دایره‌ای پراکنده پراکنده می‌شود. اقلیدس به‌گونه‌ای طراحی شد که این پراکندگی را تا حد امکان کوچک کند؛ درنتیجه، ستاره مزاحمت کمی ایجاد می‌کند و به ما امکان می‌دهد کهکشان‌های دوردست کم‌نور را در نزدیکی خط دید بدون کور شدن با درخشش ستاره، ثبت کنیم». برای مشاهده عکس در ابعاد بزرگ.

گروه دورادو

در اینجا، اقلیدس کهکشان‌هایی را در گروه کهشانی دورادو (ماهی طلایی) به تصویر کشیده که در حال تکامل و برخورد و ادغام در یکدیگرند و ‌دنباله‌ها و پوسته‌های جزر و مدی زیبایشان از فعل‌وانفعالات مداوم گرانشی حکایت دارد. دانشمندان از این مجموعه داده برای مطالعه چگونگی تکامل کهکشان‌ها، بهبود مدل‌های تاریخ کیهان و درک چگونگی شکل‌گیری کهکشان‌ها در هاله‌های ماده تاریک استفاده می‌کنند. این تصویر، تطبیق‌پذیری اقلیدس را نشان می‌دهد: مجموعه گسترده‌ای از کهکشان‌ها در اینجا دیده می‌شوند، از بسیار روشن تا بسیار کم‌نور. اقلیدس به لطف ترکیب منحصربه‌فردی از میدان دید وسیع، عمق قابل‌توجه و وضوح فضایی بالا، می‌تواند ویژگی‌های کوچک (خوشه‌های ستاره‌ای)، گسترده (هسته‌های کهکشانی) و گسترده‌تر (دم جزر و مد) را در یک قاب به تصویر بکشد. دانشمندان همچنین به دنبال خوشه‌های ستاره‌ای کروی می‌گردند تا تاریخچه کهکشان و دینامیک آن‌ها را ردیابی کنند. برای مشاهده عکس در ابعاد بزرگ.