با 10 تلسکوپ بزرگ روی زمین آشنا شوید

به گزارش سرویس وبگردی سازمان صدا وسیما، بزرگ‌ترین تلسکوپ‌های جهان به دلیل توانایی جمع‌آوری نور بیشتر و بررسی تاریخ جهان از فاصله‌های زیاد، اغلب اوقات در اکتشافات فضایی عملکرد موفقی دارند. با وجود تلسکوپ‌های فضایی مثل تلسکوپ فضایی هابل (HST) و تلسکوپ فضایی جیمز وب (JWST)، تلسکوپ‌های مستقر در زمین می‌توانند ابعاد بیشتری را پوشش دهند و محدودیت وزنی کمتری دارند.

وقتی این تلسکوپ‌ها در موقعیت خوبی روی زمین با نما‌های عریض قرار بگیرند می‌توانند روی مجموعه‌ای از نواحی یا رویداد‌های مشخص متمرکز شوند، درحالی‌که تلسکوپ‌های فضایی باید در زمان مناسب در موقعیت مناسبی قرار بگیرند. برخی از بزرگ‌ترین تلسکوپ‌های زمین مانند چشم‌های زمین برای کشف ابرنواخترها، کهکشان‌ها و دیگر اجرام دوردست عمل می‌کنند. در این مقاله به ده تلسکوپ عظیم و فعال کنونی و آینده اشاره می‌کنیم.

 

موقعیت: تگزاس، ایالات متحده

نوع: نوری

قطر: ۱۰ متر

تلسکوپ هابی ابرلی (Hobby Eberly) با طراحی منحصر‌به فرد یکی از موفق‌ترین و بزرگ‌ترین تلسکوپ‌های نوری جهان است. یک از ویژگی‌های متمایز این تلسکوپ نسبت به تلسکوپ‌های دیگر آینه‌ی آن است که همیشه در زاویه‌ی ۵۵ درجه از افق قرار دارد. شاید این زاویه به نظر محدود برسد، اما مکانیزم چرخشی آن می‌تواند ۷۰ درصد از آسمان مرئی را پوشش دهد. آینه‌ی این تلسکوپ دارای ۹۱ بخش شش‌ضلعی برای جمع‌آوری نور مرئی است.

مهم‌ترین کشف تلسکوپ هابی ابرلی نور یک اختروش بود. زمانی که نور این اختروش مسیر خود را به سمت زمین آغاز کرد، زمین تنها یک هشتم سن فعلی خود عمر داشت. اختروش جرمی بسیار درخشان است که انرژی خود را از سیاه‌چاله کلان‌جرم دریافت می‌کند.

 

موقعیت: ماوناکیا، هاوایی

نوع: نوری و فروسرخ

قطر: ۱۰ متر

با اینکه تلسکوپ‌های دوقلوی رصدخانه‌ی کک (Keck Observatory) روی زمین قرار دارند، می‌توانند مسافت بیشتری را نسبت به تلسکوپ فضایی هابل ببینند. نزدیک به یک‌چهارم از رصد‌های ستاره‌شناسان آمریکایی حاصل کار کک است که یکی از پرثمرترین رصدخانه‌های علمی مستقر در زمین شناخته می‌شود.

رصدخانه‌ی کک با استفاده از دو تلسکوپ نوری و فروسرخ می‌تواند تصاویر واضحی را در طیف نور مرئی ثبت کند، اما درعین‌حال به ستاره‌شناسان اجازه می‌دهد اعماق فضا را با استفاده از طیف فروسرخ ببینند. از تصاویر خار‌ق‌العاده‌ی این تلسکوپ‌ها می‌توان به تولد ستاره‌ها اشاره کرد که با تولید تابش مرئی گاز‌های اطراف را گرم می‌کنند. این رویداد را می‌توان در طیف فروسرخ آشکار کرد.

رصدخانه‌ی کک در نزدیکی استوا و در بالای آتشفشان خاموش ماوناکیا در هاوایی واقع شده است. هر تلسکوپ از ۳۶ آینه تشکیل شده است که به شکل یک پنل بزرگ به یکدیگر وصل شده‌اند. این دو تلسکوپ در دما‌های زیر انجماد عمل می‌کنند تا از تداخل گرمایی با تصاویر فروسرخ جلوگیری کنند.

 

موقعیت: لاپالما، اسپانیا

نوع: نوری، فروسرخ

قطر: ۱۰.۴ متر

تلسکوپ بزرگ جزایر قناری یا GTC یکی از بزرگ‌ترین تلسکوپ‌های فعال با آینه‌ی اصلی چندبخشی است. کل پروژه‌ی GTC با حمایت دانشگاه‌ها و مؤسسات علمی مختلف و به رهبری مؤسسه‌ی پژوهش‌های ستاره‌شناسی اسپانیا (IAC) اداره می‌شود.

تلسکوپ GTC در اولین فاز آزمایش خود تنها با ۱۲ بخش شش‌ضلعی راه‌اندازی شد و این بخش‌ها در نهایت به ۳۶ عدد رسیدند. این تلسکوپ دارای سه ابزار اصلی عکس‌برداری است که عبارت‌اند از: MEGARA، طیف‌سنج چندطول موجی و OSIRIS، طیف‌سنج یکپارچه با درجه‌ی تفکیک پائین. این تلسکوپ در سال ۲۰۰۹ به‌صورت کامل با هزینه‌ی ۱۳۰ میلیون یورو راه‌اندازی شد. از دستاورد‌های GTC می‌توان به کشف پرجمعیت‌ترین خوشه‌ی کهکشانی اشاره کرد.

 

موقعیت: کارو، آفریقای جنوبی

نوع: نوری

قطر: ۱۱ متر

طراحی SALT تقریباً مشابه هابی ابرلی است. تعداد پنل‌های شش ضلعی SALT برابر با تعداد پنل‌های هابی ابرلی است، اما این پنل‌ها برای بهبود میدان دید و کیفیت تصویر بازطراحی شدند. آینه‌های SALT به دلیل وجود لایه‌های بیشتر فلزی که به آن‌ها اضافه شده است، دارای حساسیت بیشتری در طول موج‌های کوتاه هستند. از میان اکتشاف‌های برتر SALT می‌توان به کشف اولین تپ‌اختر کوتوله‌ی سفید اشاره کرد که اولین بقایای ستاره‌ای چرخان از کوتوله‌ای سفید است.

 

موقعیت: صحرای آتاکاما، شیلی

نوع: رادیویی

قطر: ۱۲ متر

آلما از ۶۶ تلسکوپ رادیویی تشکیل شده است که ۵۴ عدد از آن‌ها قطر ۱۲ متری و ۱۲ تلسکوپ دیگر قطر هفت‌متری دارند. این مجموعه با عنوان تداخل‌سنج نجومی هم شناخته می‌شود و تمام آنتن‌ها برای رسیدن به یک تصویر با یکدیگر همکاری می‌کنند. وقتی آرایه در ترکیب‌های مختلفی به کار برود، میدان دید هم تغییر می‌کند. این ترکیب‌ها برای هدف قرار دادن بخش‌های دلخواه کهکشان ضروری هستند.

یکی از اکتشافات قابل‌توجه آلما رصد دوردست‌ترین اکسیژن فضا بود. آلما در سال ۲۰۱۸، دورترین اکسیژن فضا را در فاصله‌ی ۱۳٫۲۸ میلیارد سال نوری کشف کرد. به دلیل انبساط جهان، نور فروسرخ منتشرشده از این اکسیژن به امواج کوچکی تبدیل شده بود که دچار کشیدگی شده بودند. سیگنال یادشده از اکسیژن یونیزه در کهکشان MACS۱۱۴۹-JD۱ به دست آمد.

 

موقعیت: صحرای آتاکاما، شیلی

نوع: نوری

قطر: ۲۴٫۵ متر

تلسکوپ عظیم ماژلان یکی از تلسکوپ‌های غول‌پیکر در دست ساخت است که قرار است در سال ۲۰۲۹ تکمیل شود و وضوح تصاویر آن ۱۰ برابر تلسکوپ فضایی هابل خواهد بود. این تلسکوپ دارای هفت بخش برابر به عرض ۸٫۴ متر است که آینه‌ی اصلی آن را تشکیل می‌دهند. بااین‌حال کار خود را با چهار بخش آغاز خواهد کرد. این بخش‌ها به شکلی متقارن از مرکز در کنار یکدیگر قرار می‌گیرند. هزینه‌ی کلی این تلسکوپ نزدیک به یک میلیارد دلار برآورد شده است.

 

موقعیت: ماونا کیا، هاوایی

نوع: نوری، فروسرخ

قطر: ۳۰ متر

تلسکوپ سی‌متری پروژه‌ی مشترک ژاپن (مؤسسه‌های ملی علوم طبیعی و رصدخانه‌ی ملی نجوم)، ایالات متحده (کلتک و دانشگاه کالیفرنیا)، کانادا (انجمن پژوهش‌های ملی)، چین (رصدخانه‌های ملی نجوم و آکادمی علوم چین) و هند (بخش علوم و فناوری هند) است.

نام این تلسکوپ برگرفته از اندازه‌ی آینه‌ی اصلی عظیم آن است که از ۴۹۲ پنل شش ضلعی تشکیل شده است. بین هر آینه‌ی موزاییکی ۱٫۴۴ متری، فاصله‌ای ۲٫۵ میلی‌متری وجود دارد. این تلسکوپ که در ارتفاع ۴۰۱۲ متری قرار دارد، برای تحلیل سیاه‌چاله‌های قلب راه شیری و دیگر کهکشان‌ها به کار خواهد رفت.

 

موقعیت: استرالیا و آفریقای جنوبی

نوع: آرایه‌ی فازی، رادیویی

قطر: ۵۱۲ در ۱۲ متر

گرچه اندازه‌ی هرکدام از تلسکوپ‌های آرایه‌ی کیلومتر مربعی به اندازه‌ی پروژه‌های قبلی نیست، مقیاس این ساختار بسیار بزرگ‌تر است. موقعیت این آرایه در منطقه‌ی کاروی آفریقای جنوبی و مورچیسون شایر استرالیای غربی است. در استرالیا که قرار است بزرگ‌ترین خانه‌ی این تلسکوپ‌ها باشد، ۵۱۲ ایستگاه تلسکوپ وجود خواهد داشت درحالی‌که ۲۰۰ عدد از آن‌ها در آفریقای جنوبی مستقر خواهد شد.

براساس تخمین دانشمندان، نتیجه‌ی این پروژه، آرایه‌ای از تلسکوپ‌ها با دقت ۱۰۰ برابر بیشتر از بهترین سایت‌های رصد کنونی است و زمان نقشه‌برداری از آسمان یک میلیون بار سریع‌تر خواهد بود. این پروژه در سال ۲۰۲۸ تکمیل خواهد شد و انتظار می‌رود از این آرایه‌ها به مدت پنج دهه استفاده شود.

 

موقعیت: صحرای آتاکاما، شیلی

نوع: نوری، فروسرخ

قطر: ۳۹٫۳ متر

تلسکوپ بسیار عظیم (ELT) که توسط رصدخانه‌ی جنوب اروپا (ESO) طراحی شده است در سال ۲۰۲۷ تکمیل خواهد شد. این تلسکوپ اهداف بلندپروازانه‌ای دارد که می‌توان به کشف سیاره‌های مشابه زمین، جستجوی حیات فراخورشیدی، تحلیل سیاه‌چاله‌های کلان‌جرم و اولین کهکشان‌های جهان با عمق و دقت بالا اشاره کرد.

تلسکوپ ELT، علاوه بر آینه‌ی اصلی عظیم ۳۹ متری که از ۷۹۸ بخش شش‌ضلعی تشکیل شده است و از چهار آینه‌ی دیگر برای بهبود کیفیت تصویر استفاده می‌کند. ستاره‌شناس‌ها با مجموعه ابزار‌های پیشرفته می‌توانند مولکول‌های زیستی و آب در نزدیکی ستاره‌های جوان را کشف کنند. هزینه‌ی فاز اول این تلسکوپ نزدیک به یک میلیارد یورو برآورد شده است.

 

موقعیت: گوئیژو، چین

نوع: رادیویی

قطر: ۵۰۰ متر

تلسکوپ کروی با دیافراگم ۵۰۰ متری (FAST) در سال ۲۰۲۰ افتتاح شد و در حال حاضر بزرگ‌ترین تلسکوپ زمینی تک بشقابی جهان است. دقت این تلسکوپ سه برابر دقت تلسکوپ مشهور آرسیبو است و هدف آن به‌طور کلی کشف قوانین حاکم بر جهان است. این تلسکوپ رادیویی با قطر ۵۰۰ متر در حوضه‌ای طبیعی واقع در در چشم‌انداز‌های زیبای جنوب استان گوئیژوی چین قرار دارد. هزینه ساخت این تلسکوپ ۱۸۰ میلیون دلار بود و ساخت آن پنج سال به طول انجامید.

ساخت تلسکوپ فست که چینی‌ها آن را تیان‌یان یا چشم آسمان می‌نامند، در سال ۲۰۱۱ آغاز شد و در جولای ۲۰۱۶ به پایان رسید. این تلسکوپ نیاز به سکوت رادیویی تا فاصله‌ی ۵ کیلومتری دارد از این رو بیش از ۸۰۰۰ نفر در هشت روستای اطراف مجبور به ترک خانه‌های خود شدند. البته این جابه‌جایی با دادن خانه‌های جدید و پول نقد جبران شد.