دانشمندان در تلاش‌اند خورشید را به تلسکوپی عظیم تبدیل کنند!
ارسال شده توسط: امیرحسین کریم نژاد 30 شهریور 1403 ساعت 11:28
تلسکوپ های هابل و جیمز وب توانسته‌اند جزئیات هیجان‌انگیزی را از اعماق فضا برای ما آشکار کنند. هرچند که حالا دانشمندان می‌خواهند در اقدامی جاه‌طلبانه از خورشید به‌عنوان یک تلسکوپ فوق‌العاده قوی استفاده کنند.
در سال‌های اخیر انسان توانسته به پیشرفت‌های خیره‌کننده‌ای در فضا دست یابد. اکنون می‌توانیم به گذشته جهان نگاه کنیم و کهکشان‌هایی که در فاصله چند میلیون سال نوری از ما قرار دارند را ببینیم. هرچند تلسکوپ های فعلی همچنان در برابر عظمت جهان هستی فوق‌العاده ضعیف هستند. به همینخاطر اخترشناسان قصد دارند از خورشید به‌عنوان تلسکوپ بهره ببرند.
تلسکوپ خورشید می‌تواند سطح تمامی سیاره‌های اطراف را نشان دهد
تلسکوپ جیمز وب به‌عنوان یک شاهکار مهندسی شناخته می‌شود. این تلسکوپ در نتیجه چندین سال تلاش و میلیاردها دلار بودجه ساخته شد و توانسته تصاویر حیرت‌انگیزی را از فضا ثبت کند. گرچه نقطه پایانی برای تلاش‌های دانشمندان به‌منظور پیشرفت وجود ندارد. آنها اکنون در فکر ساختن تلسکوپی هستند که بتواند فوق‌العاده بهتر از جیمز وب عمل کند.
تلسکوپ جدید با نمونه‌های پیشین کاملا فرق خواهد داشت. چراکه به هیچ لنزی مجهز نمی‌شود. در واقع ما می‌خواهیم خورشید را به یک تلسکوپ بسیار قدرتمند تبدیل کنیم. برای نشان دادن قدرت عجیب چنین تلسکوپی بیابید مجددا به جیمز وب بازگردیم. تلسکوپ جیمز وب از آینه‌ای به قطر ۶.۵ متر بهره می‌برد. به همینخاطر می‌تواند به رزولوشن یک‌دهم یک ثانیه قوسی دست یابد. اگر بخواهیم ساده‌تر بگوییم، توانایی تلسکوپ جیمز وب برای مشاهده اجرام فضایی ۶۰۰ برابر قوی‌تر از چشم انسان است.
با چنین رزولوشنی تلسکوپ جیمز وب می‌تواند جزئیات یک سکه را از فاصله ۴۰ کیلومتری مشاهده کند. یکی دیگر از تجهیزات پیشرفته اخترشناسان تلسکوپ افق رویداد است. البته این تلسکوپ عملا از شبکه‌ای از ابزارهای علمی در نقاط مختلف جهان تشکیل شده؛ اما می‌تواند با هماهنگی شگفت‌آور بین آنها تصاویر قدرتمندی از فضا را ثبت کند. همین تلسکوپ بود که توانست اولین تصویر مستقیم از یک سیاه‌چاله را ارائه دهد.
رزولوشن تلسکوپ افق رویداد ۲۰ میکروثانیه قوسی است که یعنی می‌تواند یک پرتقال را روی سطح ماه مشاهده کند. هرچند اگر بخواهیم از خورشید به‌عنوان یک تلسکوپ قدرتمند استفاده کنیم، کیفیت وارد یک سطح دیگر می‌شود. اما چرا دانشمندان می‌خواهند سراغ خورشید بروند؟
مسئله اینجاست که ما هنوز توانایی انجام سفرهای بین کهکشانی را نداریم و حتی نمی‌توانیم از منظومه شمسی خارج شویم. به همینخاطر باید تا جایی که می‌توانیم از تلسکوپ های قدرتمند برای مشاهده جهان اطراف بهره بگیریم. مخصوصا که دانشمندان تخمین می‌زنند ۲ ترلیون کهکشان در جهان هستی وجود داشته باشد. گرچه مشکل اینجاست برای ساخت تلسکوپی قوی‌تر از جیمز وب تنها دو راهکار داریم.
ما باید یا دیش‌های غول‌پیکری را روانه فضا کنیم یا اینکه شبکه‌ای از آنتن‌ها را در قسمت‌های مختلف منظومه شمسی مستقر سازیم. هرچند که از نظر تکنولوژی نمی‌توانیم هیچکدام از آنها را عملی کنیم. اینجاست که گزینه استفاده از خورشید به‌عنوان یک تلسکوپ قدرتمند جذاب به‌نظر می‌رسد.
اما چطور می‌توان از خورشید در نقش یک تلسکوپ استفاده کرد؟ مسئله به نظریه نسبیت عام اینشتین باز می‌گردد. خورشید جرم بسیار زیادی دارد. بر اساس نظریه اینشتین نیز اجرام سنگین می‌توانند بافت فضا-زمان را در اطراف خود خم کنند. در واقع اگر نور از کنار سطح خورشید بگذرد، از مسیر مستقیم خود منحرف شده و به‌سمت یک نقطه کانونی حرکت می‌کند.
دانشمندان این پدیده را به‌عنوان همگرایی گرانشی می‌شناسند. حتی از این پدیده برای بررسی کهکشان‌های فوق‌العاده دور نیز استفاده می‌شود. وقتی نور دریافت شده از کهکشان‌های دور از نزدیکی یک خوشه کهکشانی غول‌پیکر می‌گذرد، جرم خوشه کهکشانی باعث می‌شود که تصویر پس‌زمینه بزرگ شود. در نتیجه ما می‌توانیم بسیار دورتر از حالت عادی را مشاهده کنیم.
خورشید نیز می‌تواند با استفاده از همین پدیده نقش یک تلسکوپ فوق‌العاده را بازی کند. در واقع انگار توانسته‌ایم یک تلسکوپ بسیار بزرگ را بسازیم که عرض آينه آن برابر با عرض خورشید است. در این حالت ما می‌توانیم جهان‌های دور را با رزولوشن وحشتناک 10- 10 ثانیه قوسی مشاهده کنیم. اگر بخواهیم ساده‌تر بگوییم قدرت این تلسکوپ یک میلیون برابر بیشتر از تلسکوپ افق رویداد خواهد بود.
شاید برای شما سوال پیش بیاید که پس چرا تاکنون از خورشید به‌عنوان یک تلسکوپ طبیعی استفاده نکرده‌ایم؟ مسئله اینجاست که نقطه کانونی نورهای خمیده شده توسط خورشید بسیار دور از ما قرار دارد. در واقع برای رسیدن به نقطه کانونی تلسکوپ جدید باید مسافتی معادل ۵۴۲ واحد نجومی (هر واحد نجومی برابر با فاصله زمین تا خورشید) یا ۱۱ برابر فاصله زمین تا خورشید را طی کنیم.
این مسافت سه‌برابر بیشتر از مسافتی است که دورترین فضاپیمای ساخت بشر یعنی وویجر 1 تاکنون طی کرده است. آن هم در حالتی که این فضاپیما در سال ۱۹۷۷ در فضا قرار گرفت. بدین‌ترتیب نه‌تنها باید یک فضاپیمای خاص را به منطقه‌ای که هرگز نرفته‌ایم بفرستیم، بلکه این فضاپیما باید سوخت کافی برای ماندن در آن منطقه و حرکت در محیط اطراف را داشته باشد.
همچنین تصاویر ایجاد شده توسط تلسکوپ خورشید در فضایی به‌وسعت چند ده کیلومتر پخش خواهد شد؛ بنابراین فضاپیما باید کل منطقه را اسکن کند تا بتواند تصویر کلی را شکل داده و به زمین بفرستد. البته برنامه‌های مربوط به استفاده از خورشید به‌عنوان تلسکوپ به دهه ۱۹۷۰ باز می‌گردد؛ اما اخیرا این ایده مجدد مورد توجه اخترشناسان قرار گرفته است.
دانشمندان پیشنهاد کرده‌اند که تعداد زیادی کیوب‌ست (ماهواره‌های بسیار کوچک مربعی) به بادبان‌های خورشیدی مجهز شوند تا بتوانند در فاصله ۵۴۲ واحد نجومی از ما قرار بگیرند. وقتی ماهواره‌ها به مقصد رسیدند، می‌توان بادبان‌ها را تاحدودی جمع کرد تا سرعت کاهش پیدا کند. همچنین با مانورهای مختلف امکان هماهنگ شدن ماهواره‌ها و ساخت تصویر نهایی وجود دارد.
شاید این ایده در نگاه اول عجیب به‌نظر برسد، اما باید تاکید کنیم که چندان دور از واقعیت نیست. به‌باور دانشمندان تلسکوپ خورشید می‌تواند از تمامی تلسکوپ‌های ساخته‌شده توسط بشر در طول چند صد سال آینده نیز قوی‌تر باشد. به همینخاطر ارزش دارد که با سرمایه‌گذاری کافی این ایده را عملی کنیم. اخترشناسان معتقد هستند که اگر کیوب‌ست‌ها در موقعیت درست قرار بگیرند، انسان می‌تواند سطح تمامی سیاره‌های فراخورشیدی موجود در فاصله ۱۰۰ سال نوری از زمین را با جزئیات کامل مشاهده کند.
طبیعتا چنین تلسکوپی قدرت بی‌نظیری در نشان دادن سایر اجرام کیهانی نیز خواهد داشت. در این حالت نه‌تنها می‌توان سیاره دیگری را برای سکونت انسان پیدا کرد، بلکه حتی احتمال تغییر دید ما به جهان هستی نیز وجود دارد. شاید هم بتوانیم نشانه‌هایی از وجود تمدن‌های بیگانه هوشمند را مشاهده کنیم. با توجه به تاثیر شگفت‌انگیز تلسکوپ خورشید بر پیشرفت اخترشناسی و آینده انسان قطعا سرمایه‌گذاری گسترده روی این ایده ارزشمند به‌نظر می‌رسد.
بیشتر بخوانید: آیا تلسکوپ جیمز وب واقعا توانسته قوانین فیزیک و اخترشناسی را زیر و رو کند؟ مأموریت جسورانه ناسا برای لمس خورشید! کشف قدیمی ترین کهکشان مرده جهان فیزیکدانان را حیرت‌زده کرده است
