پنجره ای جدید به کائنات؛ اسپیس ایکس تلسکوپ پرتو ایکس IXPE ناسا را ​​پرتاب کرد – زومیت

یک تلسکوپ فضایی جدید به زودی به طور بالقوه درک ما از سیاهچاله ها، ابرنواخترها و حتی ماهیت کیهان را با آشکار کردن چشم اندازی پنهان از جهان تغییر خواهد داد. اما نه، این تلسکوپ آن تلسکوپی نیست که شما فکرش را می کردید.

اکنون بیشتر توجه به تلسکوپ فضایی جیمز وب معطوف شده است. ابزاری که توسط ناسا و آژانس فضایی اروپا ساخته شده است تا کمتر از دو هفته دیگر به فضا پرتاب خواهد شد. اما روز پنجشنبه یک تیم اختصاصی از ستاره شناسان مشتاقانه سفر رصدخانه کوتاه اما در حال تکامل به فضا را تماشا کردند.

به گزارش نیویورک تایمز، دیروز ساعت 09:30 به وقت ایران، ناسا ماموریت کاوشگر تصویربرداری قطبش اشعه ایکس را بر روی موشک فالکون 9 اسپیس ایکس از مرکز فضایی کندی در فلوریدا پرتاب کرد. این فضاپیما با تنها 188 میلیون دلار، تلسکوپ بسیار ارزان‌تری نسبت به جیمز وب 7.9 میلیارد دلاری است و انتظار می‌رود شکل جدیدی از نجوم را نشان دهد.

تلسکوپ IXPE برای اولین بار تصویربرداری قطبش اشعه ایکس در مدار را انجام خواهد داد. تکنیکی که می تواند بینش های کاملاً جدیدی به ستاره شناسان بدهد. مطابق با توماس زوربوخنمدیر واحد مأموریت علمی ناسا می گوید، تلسکوپ جدید درباره برخی از عجیب ترین و هیجان انگیزترین اجرام فضایی به ما خواهد گفت.

تلسکوپ جدید ناسا که تیم ماموریت آن را ایکسوپیا معرفی می کند، پس از پرتاب به مداری در ارتفاع 547 کیلومتری از سطح زمین به فضا پرتاب شد. این تلسکوپ چند هفته آینده را صرف استقرار ابزارهای علمی و تجهیزات آزمایشی خواهد کرد و سپس به سمت یک ماموریت دو ساله خواهد رفت.

اشعه ایکس روشی مفید برای دیدن جهان است. این پرتوها از اجرام بسیار پرانرژی ساطع می‌شوند و به اخترشناسان اجازه می‌دهند تا پدیده‌های مختلفی مانند ابرنواخترها در نزدیکی سیاه‌چاله‌ها یا انفجارهای ستاره‌ای را به گونه‌ای مطالعه کنند که طول موج‌های دیگر مانند نور مرئی قادر به انجام آن نیستند. اما از آنجایی که پرتوهای ایکس عمدتاً توسط جو زمین جذب می شوند، آنها را فقط می توان از فضا بررسی کرد.

تاکنون انواع تلسکوپ ها و ابزارهای اشعه ایکس به مدار پرتاب شده اند. نمونه های برجسته شامل رصدخانه پرتو ایکس چاندرا ناسا و X-Imam-Newton آژانس فضایی اروپا است که هر دو در سال 1999 پرتاب شدند. با چنین فضاپیماهایی، دانشمندان مکان تولد ستارگان را در داخل سحابی های گازی مرئی و انتشار ماده تاریک در خوشه های کهکشانی ترسیم کرده اند.

استفاده از تصویربرداری قطبش اشعه ایکس، اشعه ایکس را از مدل های نسل قبلی متمایز می کند. اگر تا به حال از یک جفت عینک پولاریزه استفاده کرده اید، احتمالاً می دانید که آنها از شکاف های نازکی برای جلوگیری از نور افقی استفاده می کنند. در عوض چرخاندن آنها به طرفین به صورت عمودی نور را مسدود می کند. از همین اصل در قطبش اشعه ایکس استفاده می شود. این تکنیک به اخترشناسان اجازه می دهد تا حرکت جهتی ذرات پرتو ایکس را مشاهده کنند و جهت میدان های الکتریکی و مغناطیسی اصلی را ردیابی کنند. با این داده ها، ستاره شناسان می توانند اطلاعات بیشتری از پرتوهای ایکس ساطع شده از پدیده های اخترفیزیکی استخراج کنند.

فضاپیمای جدید به جای مشاهده اشعه ایکس تنها با یک ابزار، در واقع از سه تلسکوپ مجزا تشکیل شده است. هر کدام 24 آینه متحدالمرکز در انتهای بازو به طول حدود چهار متر دارند که در هفته اول تلسکوپ به فضا باز خواهند شد.

با رسیدن اشعه ایکس، هر تلسکوپ آنها را روی سه آشکارساز در انتهای بازو متمرکز می کند. هر آشکارساز از یک لایه 10 میلی متری هلیوم و گازی به نام دی متیل اتر یا DME تشکیل شده است. این لایه پلاریزه اشعه ایکس منتشر شده از برخورد گاز را تشخیص می دهد.

مارتین وایسکوفبه گفته یک محقق ارشد در مرکز پرواز فضایی مارشال ناسا، تاکنون چندین تلاش برای تصویربرداری از قطبش اشعه ایکس در فضا انجام شده است. در سال 1971، Weiskopf در یک ماموریت آزمایشی موفق شرکت کرد که از یک موشک با عمق سنج برای مشاهده یک رصد کوتاه قطبی اشعه ایکس از یک سحابی خرچنگ در کهکشان ما استفاده کرد. گام بعدی تلاش برای پرتاب یک طیف قطبی پیشرفته تری به نام فضاپیمای Spectrum X به اتحاد جماهیر شوروی در دهه 1990 بود که به دلیل فروپاشی این کشور شکست خورد.

IXP در مرکز آزمایش بال هوافضا در حال آزمایش است.

ویسکوف می‌گوید: «ما مدت‌ها منتظر یک مأموریت قطبی بودیم. صبر ویسوپوف و سایر محققان در سال 2017 نتیجه داد. زمانی که ناسا iXapi را به عنوان بخشی از برنامه کاوشگر کوچک انتخاب کرد. تلسکوپ پرتو ایکس جدید ناسا دو سال پس از پرتاب بیش از 100 هدف کیهانی از جمله سیاهچاله ها، ابرنواخترها و ستاره های بیگانه را رصد خواهد کرد.

یکی از اهداف تلسکوپ مشاهده چرخش یک سیاهچاله نسبتا کوچک است که جرم آن حدود ده برابر خورشید ماست. قطبش اشعه ایکس امکان بررسی اثرات نسبیتی که در نزدیکی این سیاهچاله ها رخ می دهد را فراهم می کند. در این نواحی، انتظار می‌رود فوتون‌های پرتو ایکس زاویه قطبش را در حین حرکت در فضا-زمان تغییر دهند که با چرخش سیاه‌چاله به شدت منحنی می‌شود. آدام اینگرامیک اخترفیزیکدان در دانشگاه نیوکاسل در بریتانیا می گوید: برای اولین بار می توانیم این انحرافات را اندازه گیری کنیم.

IX همچنین ستاره های نوترونی یا هسته های باقی مانده پس از فروپاشی ستارگان غول پیکر را شناسایی خواهد کرد. دانشمندان به طور خاص به ابرنواخترها (ستارگان نوترونی سریع در حال چرخش) و ستاره های مغناطیسی (ستاره های بسیار مغناطیسی) علاقه مند هستند.

محققان امیدوارند با تمرکز بر ساختارهای مغناطیسی، نقض ناپذیری قوانین فیزیک را کشف کنند. ایکسوپی می‌تواند اثر نزدیک‌تر به این ستاره‌ها را که الکترودینامیک کوانتومی نامیده می‌شود، مطالعه کند. که در آن میدان های مغناطیسی بسیار قوی درجه بالایی از قطبش را در ذرات منتشر کننده اشعه ایکس ایجاد می کند.

علاوه بر این، iXapi می تواند اطلاعات بیشتری در مورد لحظات پس از انفجار ستاره به ما بدهد. داده‌های این فضاپیما نشان می‌دهد که چگونه مواد پرتاب‌شده توسط ابرنواختر با محیط بین‌ستاره‌ای اطراف، همزمان با برخورد با یکدیگر با سرعت‌های بسیار بالا، تعامل برقرار می‌کنند.

ماموریت اصلی IXapi قرار است دو سال طول بکشد. اما اگر ناسا این ماموریت را تمدید کند، فضاپیما می تواند نزدیک به دو دهه دوام بیاورد. با زمان بیشتر، اخترشناسان می توانند اهداف دیگری مانند Arc*، سیاهچاله بزرگ در مرکز کهکشان راه شیری را مطالعه کنند.

IXP ممکن است در مقایسه با تلسکوپ فوق العاده ای مانند جیمز وب ابزاری ساده به نظر برسد. اما تلسکوپ جدید وسعت تلاش‌های دانشمندان و روش‌های نوآورانه‌ای را که برای اکتشاف جهان ما استفاده می‌کنند، روشن می‌کند. ویسوپوف می گوید که قطبش اشعه ایکس زمانی یک پنجره بسته در جهان بود که اکنون باز شده است و هنوز به عنوان مجموعه ای از اسرار نامرئی درک خواهد شد.