رصدخانه ورا روبین نقشه برداری ده ساله کیهان را آغاز کرد

رصدخانه ورا سی. روبین نقشه‌برداری ده‌ساله کیهانی را آغاز کرد

دوربینی غول‌پیکر چشم به آسمان گشود

بر فراز قله‌ای صاف و شفاف در شیلی، دوربینی به اندازه یک خودروی کوچک ماراتن رصد آسمان را آغاز کرده است. رصدخانه ورا سی. روبین یک نقشه‌برداری ده‌ساله برنامه‌ریزی‌شده را شروع کرده که هدف آن ترسیم بخش‌های گسترده‌ای از آسمان نیمکره جنوبی با عمق و آهنگی بی‌سابقه است. این رصدخانه شب‌به‌شب صدها تصویر ثبت می‌کند و بارها به همان نواحی آسمان بازمی‌گردد تا اجرامی را آشکار کند که پیش‌تر از دید ما پنهان بودند.

چرا باید تصاویر تکرار شوند؟ زیرا روی‌هم‌گذاری نوردهی‌های متعدد، عمق دید را افزایش می‌دهد و بازدید دوباره از یک میدان آسمانی به اخترشناسان امکان می‌دهد حرکت و تغییر را دنبال کنند. همین ترکیب، ستارگان کم‌نور در کهکشان راه شیری، کهکشان‌های دوردست در گستره زمان کیهانی و رویدادهای گذرایی را آشکار می‌کند که می‌درخشند، کم‌فروغ می‌شوند یا جابه‌جا می‌شوند.

سرشماری کیهان

رصدخانه روبین فقط یک ماشین کشف منفرد نیست. این پروژه یک سرشماری است. دانشمندان انتظار دارند این رصدخانه میلیاردها ستاره درون کهکشان راه شیری و میلیاردها کهکشان دیگر در ورای آن را فهرست‌برداری کند. دوربین دیجیتال عظیم این مجموعه، که یکی از بزرگ‌ترین دوربین‌های ساخته‌شده برای اخترشناسی است، مجموعه‌داده‌ای بسیار گسترده تولید خواهد کرد که پژوهشگران سراسر جهان می‌توانند برای یافتن سرنخ‌هایی درباره چگونگی شکل‌گیری و تکامل ساختارهای کیهان از آن بهره ببرند.

فیل مارشال، معاون راهبری عملیات این رصدخانه، گفت: «جامعه بزرگی از دانشمندان با این مجموعه‌داده کار خواهند کرد و جهان را به شیوه‌هایی بررسی می‌کنند که پیش از این برای ما ممکن نبود.» نخستین تصاویر سرشار از رنگ که سال گذشته منتشر شد، چشم‌اندازهایی خیره‌کننده را نشان داد: سحابی‌هایی با جزئیات زنده و مناطق ستاره‌زایی در فاصله هزاران سال نوری.

در ماه‌های پس از آن، مهندسان و اخترشناسان ابزارها و نرم‌افزارها را به‌دقت تنظیم کرده‌اند تا این نقشه‌برداری آسمان به عمق و دقت لازم برای علم در مقیاس یک دهه برسد. هدف فقط دیدن اجرام کم‌نورتر نیست، بلکه اندازه‌گیری آن‌ها با دقتی است که بتوان فاصله‌ها، حرکت‌ها و تاریخچه آن‌ها را استنباط کرد.

دانشمندان امیدوارند چه چیزهایی بیابند

دو هدف برجسته این نقشه‌برداری به ماده تاریک و نیروی ناشناخته مربوط می‌شود. ورا روبین، پیشگامی که این رصدخانه به نام او نام‌گذاری شده، از نخستین شواهد قانع‌کننده را ارائه کرد که نشان می‌داد ماده معمولی فقط بخشی از جهان است. کار روبین به مؤلفه‌ای نامرئی اشاره داشت که آن را ماده تاریک می‌نامیم. این نقشه‌برداری با استفاده از خمیدگی ظریف گرانشی نور، روشی که به همگرایی گرانشی ضعیف شناخته می‌شود، جرم را در پهنه‌های عظیم ترسیم خواهد کرد و محدودیت‌های مربوط به چگونگی خوشه‌بندی ماده تاریک در مقیاس‌های مختلف را بهبود می‌دهد.

هم‌زمان، اندازه‌گیری‌های تکرارشونده از میلیون‌ها ابرنواختر و کهکشان، چگونگی تغییر انبساط جهان در گذر زمان را می‌آزماید و بینش‌های تازه‌ای درباره انرژی تاریک ارائه می‌کند؛ عنوانی برای هر آنچه شتاب کیهانی را پیش می‌راند.

فراتر از فیزیک بنیادی، نقشه‌برداری روبین گنجینه‌ای ارزشمند برای اخترشناسی گذرا خواهد بود: سیارک‌های نزدیک به زمین، گذراهای نوری سریع و ستارگان متغیر همگی در شمار فراوان ثبت خواهند شد. این داده‌ها با پشتیبانی مالی بنیاد ملی علوم ایالات متحده و وزارت انرژی ایالات متحده در اختیار جامعه علمی گسترده‌ای قرار می‌گیرند.

این رصدخانه نگاه طولانی خود را با یک وعده آغاز می‌کند: با گردآوری نقشه‌ای پُروضوح و زمان‌مند از آسمان جنوبی، مسیرهای تازه‌ای برای فهم این موضوع می‌گشاید که کهکشان‌ها چگونه شکل می‌گیرند، ساختارها از زمان مهبانگ تاکنون چگونه رشد کرده‌اند و مؤلفه‌های تاریک کیهان در کجا پنهان شده‌اند.