یک فیلم تایم‌لپس ۱۲ ساله از کل آسمان ضبط می‌شود

به گزارش گروه دانش و فناوری خبرگزاری آنا به نقل از (سای تک دیلی)، فضاپیمای ناسا با میدان وسیع میدان مادون قرمز ناسا، یا NEOWISE، هر شش ماه یک سفر را در نیمه دور خورشید انجام می‌دهد و از همه جهات عکس می‌گیرد.

این تصاویر پس از دوختن به یکدیگر، یک نقشه "تمام آسمان" را تشکیل می‌دهند که مکان و روشنایی صد‌ها میلیون شی را نشان می‌دهد. اخترشناسان با استفاده از ۱۸ نقشه از تمام آسمان که توسط این فضاپیما تهیه شده است (که ۱۹ و ۲۰ در مارس ۲۰۲۳ منتشر می‌شود)، چیزی را ساخته اند که اساساً یک فیلم تایم لپس از آسمان است که تغییراتی را نشان می‌دهد که یک دهه طول می‌کشد.

این موزاییک کل آسمان را نشان می دهد که توسط کاوشگر مادون قرمز میدان گسترده (WISE) تصویر شده است. نور مادون قرمز به طول موج هایی اطلاق می شود که بیشتر از طول موج هایی است که برای چشم انسان قابل مشاهده است. بسیاری از اجرام کیهانی، از جمله ابرهای گاز و غبار که در آن ستاره‌ها شکل می‌گیرند، و کوتوله‌های قهوه‌ای، مادون قرمز تابش می‌کنند.

هر نقشه تمام آسمان به خودی خود منبع بسیار ارزشمندی برای ستاره شناسان است. با این حال، هنگامی که به ترتیب به عنوان یک مرور زمان در نظر گرفته شوند، به عنوان ابزاری حتی قدرتمندتر برای تلاش برای باز کردن راز‌های جهان عمل می‌کنند. مقایسه نقشه‌ها می‌تواند اجسام دوردست را که در طول زمان موقعیت یا روشنایی خود را تغییر داده اند نشان دهد. این به عنوان نجوم حوزه زمان شناخته می‌شود.

امی ماینزر، محقق اصلی NEOWISE در دانشگاه آریزونا در توسان گفت: «اگر بیرون بروید و به آسمان شب نگاه کنید، ممکن است به نظر برسد که هیچ چیز تغییر نمی‌کند، اما اینطور نیست. ستاره‌ها در حال شعله ور شدن و انفجار هستند. سیارک‌ها در حال غواصی هستند. سیاهچاله‌ها ستاره‌ها را از هم می‌پاشند. کیهان مکانی واقعاً شلوغ و فعال است.»

NEOWISE در اصل یک پروژه پردازش داده برای بازیابی ردیابی‌ها و ویژگی‌های سیارک از WISE بود - رصدخانه‌ای که در سال ۲۰۰۹ راه‌اندازی شد و وظیفه آن اسکن کل آسمان برای یافتن و مطالعه اجرام خارج از منظومه شمسی بود. آشکارساز‌های سرد شده در فضاپیما به نور مادون قرمز حساس بودند.

فیلم‌های تایم لپس جدید ماموریت NEOWISE ناسا به اخترشناسان این فرصت را می‌دهد تا اجسامی مانند ستاره‌ها و سیاه‌چاله‌ها را در حین حرکت و تغییر در طول زمان ببینند. این ویدئو‌ها شامل کوتوله‌های قهوه‌ای پنهان شده قبلی، یک سیاه‌چاله تغذیه‌کننده، یک ستاره در حال مرگ، یک منطقه ستاره‌ساز و یک ستاره درخشان است. آن‌ها بیش از ۱۰ سال مشاهدات NEOWISE و ۱۸ تصویر از آسمان را با هم ترکیب می‌کنند و امکان تجزیه و تحلیل طولانی مدت و درک عمیق‌تر از جهان را فراهم می‌کنند.

نور مادون قرمز برای چشم انسان قابل مشاهده نیست. تابش آن توسط انبوهی از اجرام کیهانی، از جمله ستارگان خنک و نزدیک و برخی از درخشان‌ترین کهکشان‌های کیهان، منتشر می‌شود. ماموریت WISE در سال ۲۰۱۱ پس از پایان یافتن مایع خنک‌کننده - مورد نیاز برای برخی مشاهدات فروسرخ - به پایان رسید، اما فضاپیما و برخی از آشکارساز‌های مادون قرمز آن هنوز کار می‌کردند؛ بنابراین در سال ۲۰۱۳، ناسا آن را برای ردیابی سیارک‌ها و دیگر اجرام نزدیک به زمین یا NEO‌ها تغییر داد. مأموریت و فضاپیمای هر دو نام جدیدی دریافت کردند: NEOWISE.

رشد عاقل‌تر

علیرغم تغییر ماموریت، تلسکوپ مادون قرمز هر شش ماه یکبار به اسکن آسمان ادامه داده است. ستاره شناسان به استفاده از داده‌ها برای مطالعه اجرام خارج از منظومه شمسی ادامه داده اند.

به عنوان مثال، در سال ۲۰۲۰، محققان دومین تکرار پروژه‌ای به نام CatWISE را منتشر کردند: فهرستی از اجرام از ۱۲ نقشه NEOWISE از تمام آسمان. ستاره شناسان از این فهرست برای مطالعه کوتوله‌های قهوه‌ای استفاده می‌کنند، جمعیتی از اجرام که در سراسر کهکشان یافت می‌شوند و در تاریکی نزدیک به خورشید ما کمین می‌کنند. اگرچه کوتوله‌های قهوه‌ای مانند ستاره‌ها شکل می‌گیرند، اما جرم کافی برای شروع همجوشی، فرآیندی که باعث درخشش ستاره‌ها می‌شود، جمع نمی‌کنند.

به دلیل نزدیکی آن‌ها به زمین، به نظر می‌رسد کوتوله‌های قهوه‌ای نزدیک در مقایسه با ستاره‌های دورتر که با همان سرعت حرکت می‌کنند، سریعتر در آسمان حرکت می‌کنند. بنابراین، یکی از راه‌های شناسایی کوتوله‌های قهوه‌ای در میان میلیارد‌ها شیء موجود در فهرست، جستجوی اجسامی است که نسبتاً سریع حرکت می‌کنند. پروژه تکمیلی CatWISE به نام Backyard Worlds: Planet ۹ از شهروندان دانشمندان دعوت می‌کند تا داده‌های NEOWISE را برای اجسام متحرکی که جستجو‌های رایانه‌ای ممکن است از دست داده باشند، غربال کنند.

با دو نقشه اولیه WISE از تمام آسمان، ستاره شناسان حدود ۲۰۰ کوتوله قهوه‌ای را در فاصله تنها ۶۵ سال نوری از خورشید ما کشف کردند. نقشه‌های اضافی متعاقباً ۶۰ کوتوله دیگر را نشان دادند و تعداد کوتوله‌های Y شناخته شده، سردترین کوتوله‌های قهوه‌ای را دو برابر کردند. در مقایسه با کوتوله‌های قهوه‌ای گرم‌تر، کوتوله‌های Y ممکن است داستان عجیب‌تری از نظر چگونگی و زمان شکل‌گیری داشته باشند. این اکتشافات به روشن کردن انبار اجسام در محله خورشیدی ما کمک می‌کند. شمارش کامل‌تر کوتوله‌های قهوه‌ای نزدیک به خورشید نیز دانشمندان را در مورد کارآمدی تشکیل ستاره در کهکشان ما و اینکه چقدر زود شروع شده است، آگاه می‌کند.

تماشای تغییر آسمان در طول بیش از یک دهه نیز به مطالعات در مورد چگونگی شکل گیری ستاره‌ها کمک کرده است. NEOWISE می‌تواند به پتو‌های گرد و غباری که پیش ستاره‌ها را قنداق می‌کنند، یا گلوله‌های گاز داغ که در راه تبدیل شدن به ستاره هستند، خیره شود. در طول سال‌ها، پیش ستاره‌ها با جمع‌آوری جرم بیشتری از ابر‌های غباری که آن‌ها را احاطه کرده‌اند، سوسو می‌زنند و می‌سوزند. دانشمندان در حال انجام نظارت طولانی مدت بر روی تقریباً ۱۰۰۰ پیش ستاره با NEOWISE برای به دست آوردن بینشی در مورد مراحل اولیه تشکیل ستاره هستند.

درک ما از سیاهچاله‌ها همچنین به لطف داده‌های NEOWISE بهبود یافته است. در بررسی اولیه WISE، میلیون‌ها سیاه‌چاله بسیار پرجرم در مراکز کهکشان‌های دوردست کشف شدند. در یک مطالعه اخیر، اخترشناسان از داده‌های NEOWISE و تکنیکی به نام نگاشت پژواک برای اندازه‌گیری اندازه قرص‌های گاز داغ و درخشان اطراف سیاه‌چاله‌های دور استفاده کردند که برای هر تلسکوپی بسیار کوچک و دور از دسترس هستند.

پیتر آیزنهارت، ستاره شناس در آزمایشگاه رانش جت ناسا گفت: "ما هرگز پیش بینی نمی‌کردیم که فضاپیما به این مدت طولانی کار کند، و فکر نمی‌کنم بتوانیم علمی را با این حجم از داده‌ها انجام دهیم. " دانشمند پروژه WISE.

اطلاعات بیشتر درباره ماموریت

آزمایشگاه رانش جت ناسا (JPL) در پاسادنا، کالیفرنیا، ماموریت NEOWISE را برای دفتر هماهنگی دفاع سیاره‌ای ناسا در اداره ماموریت علمی در واشنگتن مدیریت و اجرا می‌کند. محقق اصلی، امی ماینزر، در دانشگاه آریزونا است. آزمایشگاه دینامیک فضایی در لوگان، یوتا، این ابزار علمی را ساخت.

شرکت Ball Aerospace & Technologies از بولدر، کلرادو، این فضاپیما را ساخت. پردازش داده‌های علمی در IPAC در Caltech در پاسادنا انجام می‌شود که Caltech JPL را برای ناسا مدیریت می‌کند.

JPL WISE را برای اداره مأموریت علمی ناسا مدیریت و اجرا کرد. ادوارد رایت در دانشگاه کالیفرنیا، لس آنجلس (UCLA) محقق اصلی بود. این ماموریت به صورت رقابتی تحت برنامه کاوشگران ناسا که توسط مرکز پرواز فضایی گودارد آژانس در گرین‌بلت، مریلند مدیریت می‌شود، انتخاب شد.