مقایسه تلسکوپ جیمز وب و هابل

تلسکوپ های فضایی در فضای بیرونی و خارج از جو زمین مستقر شده و برای رصد سیارات ، کهکشان‌ها و دیگر اجرام فضایی استفاده میشوند. تلسکوپ هابل نخستین رصدخانه فضایی بود که در سال 1990 به مدار خود ارسال و مستقر شد، حال هابل به سی سالگی خود نزدیک میشود؛ تخمین زده شده تا در بازه 2030 و 2040 از مدار خود خارج شود و تلسکوپ غولپیکر جیمز وب جای آن را بگیرد. تلسکوپ فضایی جیمز وب ناسا در حال حاضر قوی ترین تلسکوپ ما در فضا است. اما عکس های آن چگونه با عکس های هابل مقایسه خواهند شد؟ در طول سه دهه از پرتاب هابل، رصدخانه های معروف دیدگاه ما را از کیهان گسترش داده و با تصاویر خیره کننده ای که جمع آوری می کند توجه ما را به خود جلب کرده است. چیزی که زمانی پرتگاه کم نور و اسرارآمیز بود، تبدیل به یک جهان پر جزئیات و رنگارنگ شد و ما می‌توانستیم ستاره‌ها و کهکشان‌هایی را ببینیم که قبلاً هرگز دیده نشده بودند. اما تلسکوپ فضایی جیمز وب، کارها را کمی متفاوت انجام خواهد داد. بر اساس برگه اطلاعات ناسا، وب با آینه طلایی غول پیکر و ابزارهای رصد نور مادون قرمز، به گونه ای طراحی شده است که اجسام را 10 تا 100 برابر کم نورتر از آنچه هابل می بیند، ببیند. بنابراین، دیدگاه وب چگونه با دیدگاه هابل مقایسه خواهد شد؟در این پست با کهکشان همراه باشید.

در اینجا از سه نظر این دو را باهم مقایسه میکنیم:

1. میدان دید
2. اندازه آینه
3. ابعاد

 مقایسه میدان دید تلسکوپ هابل و جیمز وب

دانشمندان ناسا ادعا دارند که :

تلسکوپ فضایی جیمز وب که ازنوع "پیمایش فروسرخ میدان باز" است، میدان دیدی ۱۰۰ برابر قوی‌تر از تلسکوپ هابل خواهد داشت.

به عقیده ستاره‌شناسان و علاقه مندان نجوم تلسکوپ جدید میلیون‌ها کهکشان جدید و هزاران سیاره خارج از منظومه شمسی را کشف خواهد کرد. همچنین بینشی تازه در مورد ماده تاریک و انرژی تاریک فراهم خواهد کرد که دهه‌هاست یکی از رمزآلود‌ترین فرضیه‌های فیزیک نظری است.

مقایسه اندازه آینه تلسکوپ هابل و جیمز وب

تلسکوپ فضایی جیمز وب، بسیار بزرگ است. آینه‌ی اصلی این تلسکوپ ۶/۵ متر قطر دارد در حالی که قطر آینه اصلی تلسکوپ هابل حداکثر ۲/۵ متر قطر میرسد. ابعادی که برای تلسکوپ جیمز وب پیشنهاد شد، انتقال آن به فضا را غیرممکن می‌کرد به دلیل، مهندسان آینه‌‌ی اصلی این تلسکوپ را سه قسمت کردند که به هنگام باز شدن، در کنار یکدیگر قرار می‌گیرند و آینه‌ای واحد را تشکیل می‌دهند.

 مقایسه ابعاد تلسکوپ هابل و جیمز وب

تلسکوپ جیمز وب در ابعاد ۲۰/۱۹۷ متر در ۱۴/۱۶۲ متر طراحی شده، اما تلسکوپ هابل تقریبا ۱۴ متر طول ۵ متر عرض دارد.

تلسکوپ جیمزوب جایگزین هابل نیست

وب اغلب به عنوان جانشین یا جانشین هابل توصیف می شود. اما علی‌رغم تعداد انگشت شماری اشکال در طول سال‌ها، ابزارهای علمی هابل همچنان قوی هستند و این دو تلسکوپ بزرگ قرار است با هم (البته دور از یکدیگر) در فضا مشاهده کنند. هابل در مدار پایین زمین بسیار به ما نزدیک است، اما وب بسیار دورتر، به نقطه ای پایدار از نظر گرانشی در فاصله 930000 مایلی (1.5 میلیون کیلومتری) از زمین به نام نقطه لاگرانژ خورشید-زمین 2 (L2) حرکت خواهد کرد. علاوه بر این، در حالی که هابل و وب هر دو تلسکوپ فضایی بزرگی هستند (اگرچه وب بسیار بزرگتر است)، این دو در واقع جهان را بسیار متفاوت می بینند. کلاوس پونتوپیدان،دانشمند پروژه وب در مؤسسه علمی تلسکوپ فضایی در بالتیمور، در یک کنفرانس خبری در ماه می گفت:

"تصاویر شگفت انگیزی خواهد گرفت؛ آنها بهتر از کاری خواهند بود که هابل انجام داد. اما، اگرچه وب از جهاتی بهتر است، اما تصاویر وب اساساً متفاوت خواهند بود، زیرا طول موج های متفاوتی دارند. در حالی که هابل نور را در طول موج های نوری و فرابنفش در درجه اول مشاهده می کند، وب برای تشخیص نور مادون قرمز در درجه اول طراحی شده است."

تفاوت در مادون قرمز

هابل می تواند نوری را در محدوده طول موجی از حدود 200 نانومتر (nm) تا 2.4 میکرون ببیند، در حالی که برد وب از حدود 600 نانومتر تا 28 میکرون خواهد بود، طبق برگه اطلاعات، که اضافه کرد که نور مرئی بین 700 تا 400 متغیر است. نانومتر حتی اگر وب اساساً نور مادون قرمز را مشاهده می کند، همچنان می تواند بخش قرمز/نارنجی طیف نور مرئی را ببیند. روکش طلایی آینه های آن نور آبی را از طیف مرئی جذب می کند، اما نور مرئی زرد و قرمز را منعکس می کند که تشخیص داده می شود.

اگرچه هابل تابع رصد اولیه آن نیست، اما هابل توانایی مشاهده مقداری فروسرخ را نیز دارد، بنابراین این نوع رصد یک خروج کامل نیست. در واقع، در سال 2013، تیم هابل یک تصویر مادون قرمز خیره کننده از سحابی سر اسب را منتشر کرد که تلسکوپ فضایی برای جشن گرفتن بیست و دومین سالگرد پرتاب آن گرفته بود.

قدرت تلسکوپ مادون قرمز

هابل برای چندین دهه تصاویر خیره کننده ای را در اختیار جهان قرار داده است و وضوحی مشابه وب دارد. بر اساس برگه اطلاعات، "رزولوشن زاویه ای وب یا وضوح دید، مانند هابل خواهد بود." در اطلاعات ناسا آمده است: «تصاویر وب به همان وضوح تصویر هابل ظاهر می شوند. به گفته ناسا، وضوح وب به آن اجازه می دهد تا جزئیات یک شی به اندازه یک پنی ایالات متحده را در 24 مایلی (40 کیلومتری) ببیند. علی‌رغم این شباهت، وب آینه بسیار بزرگ‌تری دارد - 21.3 فوت (6.5 متر) عرض در مقایسه با 7.8 فوت (2.4 متر) - آشکارسازهای پیشرفته و برای دیدن عمیق‌تر طیف مادون قرمز نسبت به هابل طراحی شده است. ناسا توضیح داده است که وب با رصد در مادون قرمز، به دانشمندان این امکان را می دهد که دورتر از جهان را ببینند. آینه بزرگ‌تر آن همچنین سطح بیشتری را برای جمع‌آوری نور به آن می‌دهد، و این امکان را فراهم می‌کند که حتی دورتر به فضا نگاه کند، که اساساً به دانشمندان اجازه می‌دهد تا به جهان در میلیاردها سال گذشته نگاه کنند. وب به گونه ای طراحی شده بود که بتواند اولین ستارگان و کهکشان هایی را که تا به حال در کیهان اولیه شکل گرفته اند، "دید". می‌تواند اجسامی را 10 میلیارد بار کم‌نورتر از کم‌نورترین ستاره‌های قابل مشاهده بدون تلسکوپ یا 10 تا 100 بار کم‌نورتر از چیزی که هابل می‌تواند مشاهده کند، شناسایی کند. وب به چهار ابزار علمی برای کمک به مشاهدات خود مجهز شده است. اینها شامل دوربین مادون قرمز نزدیک (NIRCam)، طیف‌نگار مادون قرمز نزدیک (NIRSpec)، ابزار مادون قرمز میانی (MIRI) و سنسور هدایت دقیق/تصویرگر مادون قرمز نزدیک و طیف‌نگار بدون شکاف (FGS-NIRISS) هستند. پونتوپیدان گفت: با این ابزارها، وب می‌تواند کاری را انجام دهد که ما آن را طیف‌سنجی تصویربرداری می‌نامیم، جایی که می‌تواند یک تصویر بگیرد، اما یک طیف و هر پیکسل از تصویر را نیز می‌گیرد. در طیف سنجی تصویربرداری، اطلاعاتی در مورد طیف طول موج های موجود در هر قطعه کوچک از تصویر وجود دارد. این می تواند به دانشمندان کمک کند تا بدانند چه عناصر یا مواد شیمیایی ممکن است آن طیف را ایجاد کرده باشند.

منابع: NASA, space