تلسکوپ فضایی SPHEREx (مخفف Spectro-Photometer for the History of the Universe, Epoch of Reionization and Ices Explorer) برای اولین بار چشمان خود را به روی کیهان باز کرده و تصاویر اولیه‌ای خیره‌کننده از بیش از ۱۰۰,۰۰۰ کهکشان و ستاره ثبت کرده است.

به گزارش رصد 100 به نقل از وب‌سایت Live Science، این تلسکوپ که در ۱۱ مارس ۲۰۲۵ از پایگاه نیروی فضایی وندنبرگ در کالیفرنیا با موشک فالکون ۹ اسپیس‌ایکس پرتاب شد، قرار است طی مأموریت دوساله خود آسمان را به‌طور کامل نقشه‌برداری کند و اسرار پیدایش کیهان را فاش سازد.

در این پست خبری، جزئیات این دستاورد، ویژگی‌های تلسکوپ، و اهمیت علمی آن را بررسی می‌کنیم.

اولین تصاویر: نگاهی به کیهان با چشمان فروسرخ

SPHEREx در ۲۷ مارس ۲۰۲۵ اولین تصاویر خود را ثبت کرد، تنها دو هفته پس از پرتاب. این تصاویر که هنوز کالیبره نشده‌اند، با استفاده از شش حس‌گر تلسکوپ گرفته شده‌اند و میدان دیدی مستطیلی را نشان می‌دهند که حدود ۲۰ برابر پهن‌تر از ماه کامل است. هر تصویر حاوی بیش از ۱۰۰,۰۰۰ منبع نوری – از جمله ستارگان، کهکشان‌ها و سحابی‌ها – است که در نور فروسرخ (نور نامرئی برای چشم انسان) ثبت شده‌اند. برای قابل‌مشاهده شدن، دانشمندان به هر طول موج فروسرخ، رنگی در طیف مرئی اختصاص داده‌اند و نتیجه، تصاویری رنگارنگ و شبیه به رنگین‌کمان است که زیبایی پنهان کیهان را آشکار می‌کند.

الیویه دور، دانشمند پروژه SPHEREx در مؤسسه فناوری کالیفرنیا (Caltech) و آزمایشگاه پیشرانش جت ناسا (JPL)، گفت: «فضاپیمای ما چشمانش را به روی کیهان باز کرده و دقیقاً همان‌طور که طراحی شده بود عمل می‌کند.» این تصاویر اولیه، اگرچه هنوز برای استفاده علمی آماده نیستند، نشان‌دهنده عملکرد بی‌نقص تلسکوپ هستند و نویدبخش داده‌های ارزشمندی در آینده‌اند.

SPHEREx چیست و چرا مهم است؟

SPHEREx با هزینه ۴۸۸ میلیون دلار و پس از حدود یک دهه توسعه، تلسکوپی مخروطی‌شکل است که برای نقشه‌برداری کل آسمان در ۱۰۲ باند رنگی فروسرخ طراحی شده – کاری که هیچ تلسکوپ دیگری پیش از این انجام نداده است. برخلاف تلسکوپ‌های هابل و جیمز وب که بر نواحی خاصی از آسمان با جزئیات بالا تمرکز دارند، SPHEREx یک تلسکوپ پیمایشی است که دیدی پانورامیک ارائه می‌دهد. این تلسکوپ در مدار زمین، روزانه ۱۴.۵ بار دور سیاره می‌چرخد و قرار است طی دو سال، چهار بار کل آسمان را اسکن کند و داده‌هایی از بیش از ۴۵۰ میلیون کهکشان و ۱۰۰ میلیون ستاره در کهکشان راه شیری جمع‌آوری کند.

این تلسکوپ از تکنیک طیف‌نگاری استفاده می‌کند که نور را به اجزای رنگی‌اش تجزیه می‌کند، مشابه کاری که منشور با نور خورشید انجام می‌دهد. این روش به دانشمندان امکان می‌دهد فاصله، ترکیب شیمیایی، و ویژگی‌های اجسام دوردست را بررسی کنند. SPHEREx با این توانایی، به سه سؤال اساسی در کیهان‌شناسی پاسخ خواهد داد:

1. چگونگی تکامل کهکشان‌ها: با مطالعه کهکشان‌ها در مراحل مختلف عمرشان.
2. منشأ آب و حیات: با جست‌وجوی یخ‌های آب، دی‌اکسید کربن و سایر مولکول‌ها در ابرهای میان‌ستاره‌ای.
3. تورم کیهانی: با بررسی انبساط سریع کیهان بلافاصله پس از بیگ‌بنگ.

همکاری با جیمز وب: یک تیم رویایی

SPHEREx به‌عنوان مکملی برای تلسکوپ جیمز وب (JWST) عمل می‌کند. در حالی که جیمز وب با وضوح بالا به نواحی خاصی از آسمان زوم می‌کند، SPHEREx با دید وسیع خود مناطقی را شناسایی می‌کند که ارزش بررسی دقیق‌تر دارند. جیمی بوک، محقق اصلی پروژه در Caltech، در کنفرانس خبری گفت: «SPHEREx مانند گرفتن عکس پانوراما از گروهی بزرگ است، در حالی که جیمز وب پرتره‌ای دقیق از یک فرد می‌گیرد.» این همکاری می‌تواند درک ما از کیهان را به سطح جدیدی برساند.

خنک‌سازی و آماده‌سازی: گام‌های بعدی

برای تشخیص نور فروسرخ ضعیف از منابع دوردست، حس‌گرهای SPHEREx باید به دمای بسیار پایین، حدود منهای ۲۱۰ درجه سانتی‌گراد (منهای ۳۵۰ درجه فارنهایت)، برسند. این تلسکوپ از یک سیستم خنک‌کننده غیرفعال با سه سپر مخروطی استفاده می‌کند که آن را از گرمای خورشید و زمین محافظت می‌کند. پس از پرتاب، در ۱۸ مارس، پوشش محافظ گردوغبار تلسکوپ جدا شد و فرآیند خنک‌سازی آغاز شد. بث فابینسکی، معاون مدیر پروژه در JPL، این لحظه را «نقطه اوج بررسی‌های فضاپیما» توصیف کرد و افزود: «هنوز کارهایی باقی مانده، اما این پاداش بزرگ است. و وای، واقعاً شگفت‌انگیز است!»

عملیات علمی رسمی SPHEREx از اواخر آوریل ۲۰۲۵ آغاز خواهد شد و انتظار می‌رود روزانه حدود ۶۰۰ تصویر ثبت کند. این داده‌ها در آرشیو عمومی ناسا در دسترس قرار خواهند گرفت و به ستاره‌شناسان در سراسر جهان امکان مطالعه کیهان را می‌دهند.

اهمیت علمی: بازنویسی تاریخ کیهان

SPHEREx قرار است اطلاعاتی بی‌سابقه درباره منشأ کیهان ارائه دهد. این تلسکوپ نور باستانی از ابرهای گاز و گردوغبار را بررسی می‌کند تا سرنخ‌هایی درباره چگونگی شکل‌گیری کهکشان‌ها، منشأ آب در منظومه شمسی، و انبساط سریع کیهان پس از بیگ‌بنگ (معروف به تورم) به دست آورد. بوک توضیح داد: «فقط یک تریلیونم از یک تریلیونم از یک میلیاردم ثانیه پس از بیگ‌بنگ، کیهان انبساطی عظیم را تجربه کرد که هنوز دلیل آن را نمی‌دانیم. SPHEREx به ما کمک می‌کند این معما را حل کنیم.»

پنجره‌ای جدید به سوی کیهان

اولین تصاویر SPHEREx تنها آغاز راه هستند. این تلسکوپ با توانایی منحصربه‌فرد خود در نقشه‌برداری کل آسمان، آماده است تا درک ما از کیهان را متحول کند. از ردیابی منشأ حیات تا فاش کردن اسرار بیگ‌بنگ، SPHEREx نه‌تنها یک دستاورد فنی، بلکه پنجره‌ای به گذشته و آینده کیهانی ماست. شما درباره این مأموریت چه فکر می‌کنید؟ آیا این تصاویر اولیه شما را هم به وجد آورده‌اند؟