اقلیدس پرتاب شد؛ تلسکوپی پیشگام برای آشکارسازی جهان تاریک

روز شنبه در ساعت ۱۸:۴۱ به وقت ایران، فضاپیمای ۱٫۵ میلیارد دلاری اقلیدس برفراز موشک فالکون ۹ اسپیس ایکس به فضا پرتاب شد تا ماموریت خود برای ترسیم تاریخ جهان تا ۱۰ میلیارد سال پیش را آغاز کند.

اقلیدس که ساخت آژانس فضایی اروپا است، درطول ۶ سال آینده با استفاده از ابزارهای خود تصویر بیش از یک سوم از فضای فراکهکشانی را ثبت خواهد کرد و دقیق‌ترین نقشه‌ی سه‌بعدی تهیه‌شده تاکنون از کیهان را پیش روی ما قرار خواهد داد.

پژوهشگران قصد دارند با استفاده از نقشه‌ی اقلیدس، دریابند که ماده تاریک و انرژی تاریک (پدیده‌های اسرارآمیزی که ۹۵ درصد از جهان ما را تشکیل می‌دهند)، چگونه بر آنچه هنگام نگاه‌کردن به فضا و زمان می‌بینیم، تاثیر گذاشته‌اند.

جیسون رودز، فیزیکدان از آزمایشگاه پیش‌رانش جت ناسا که رهبری تیم علمی اقلیدس در آمریکا را برعهده دارد، به‌نقل از نیویورک‌تایمز می‌گوید: «اقلیدس در زمان بسیار جالبی از تاریخ کیهان‌شناسی از راه رسیده است.» رودز باور دارد که اقلیدس، تلسکوپی بسیار مناسب برای پاسخ‌گویی به پرسش‌های نوظهور دوران کنونی است و حتی می‌تواند جوابگوی سوال‌هایی باشد که به ذهن دانشمندان خطور نکرده است.

تلسکوپ جدید آژانس فضایی اروپا از کیپ کاناورال فلوریدا برفراز موشک فالکون ۹ اسپیس ایکس پرتاب شد. اقلیدس درحالی که هنوز به مرحله‌ی فوقانی موشک چسبیده بود، سه دقیقه پس از پرتاب درمیان تشویق ناظران از بوستر مرحله‌ی اول فالکون ۹ جدا شد. فضاپیما تقریباً ۹ دقیقه بعد از برخاست به مداری پایدار به دور زمین وارد شد و نزدیک به ۴۰ دقیقه بعد، با جداشدن از مرحله‌ی فوقانی، سفری تقریباً یک‌ونیم میلیون کیلومتری را به مقصد فضای دوردست آغاز کرد.

تلسکوپ اقلیدس چاره‌ای جز پرتاب برفراز موشکی آمریکایی نداشت. آژانس فضایی اروپا درابتدا قصد داشت این فضاپیما را با موشک روسی سایوز یا موشک جدید اروپایی آریان ۶ به فضا بفرستد؛ اما به دلیل قطع روابط فضایی اروپا و روسیه پس از حمله‌ی این کشور به اوکراین و تاخیر شرکت آریان در آماده‌سازی آریان ۶، اسپیس ایکس مامور پرتاب برخی از ماموریت‌های اروپا ازجمله اقلیدس شد.

فضاپیمای جدید اروپا در نگاه‌کردن به فضای سرد کیهان تنها نخواهد بود؛ اما برخلاف تلسکوپ‌های فضایی هابل و جیمز وب که در یک زمان به‌طور عمیق روی یک بخش از آسمان تمرکز می‌کنند، دانشمندان از اقلیدس برای پوشش همزمان بخش‌های وسیعی از آسمان فراکهکشانی استفاده خواهند کرد. اقلیدس در سه بخش از مناطقی که ثبت خواهد کرد، به‌مراتب عمیق‌تر خواهد شد و ساختار جهان را در تقریبا یک میلیارد سال پس از بیگ‌بنگ به تصویر خواهد کشید.

یکی از اهداف تلسکوپ اقلیدس، ماده تاریک است؛ چسب نامرئی کیهان که نه از خود نور ساطع و نه آن را جذب یا منعکس می‌کند. با وجود تلاش‌های فیزیکدانان‌، ماده تاریک تاکنون از تشخیص مستقیم اجتناب کرده است؛ اما دانشمندان از روی تاثیر گرانشی آن بر نحوه‌ی حرکت کهکشان‌ها می‌دانند که چنین ماده‌ای وجود دارد.

از سوی دیگر، انرژی تاریک نیروی بسیار اسرارآمیزتری است که کهکشان‌ها را از هم دور می‌کند؛ آنقدر دور که باعث می‌شود جهانمان با سرعتی فزاینده درحال انبساط باشد.

نقشه‌های اقلیدس از کیهان نشان خواهد داد که ماده تاریک چگونه براساس میزان خم‌کردن نور کهکشان‌های پشت خود یا اثری که با عنوان همگرایی گرانشی ضعیف شناخته می‌شود، در فضا-زمان توزیع می‌شود. باید درنظر داشت که همگرایی گرانشی ضعیف با نوع قوی که با خم‌کردن چشمگیرتر نور به‌وسیله‌ی خوشه‌های کهکشانی، کمان‌ها، حلقه‌ها و حتی تصاویر متعدد از یک منبع را به‌وجود می‌آورد، تفاوت دارد.

اندازه‌گیری‌ها با اقلیدس به تلاش‌های مستقیم‌تر برای درک ماهیت واقعی ماده تاریک، کمک خواهد کرد. کلارا نلیست، فیزیکدان ذرات در سرن که در ماموریت اقلیدس مشارکت ندارد، می‌گوید: «ما از زوایای مختلف به‌دنبال یک چیز هستیم. پژوهشگران در آزمایش‌های زمینی به‌دنبال نشانه‌هایی از برخورد ذرات ماده تاریک با آشکارسازهایشان هستند. هر اطلاعاتی که درباره‌ی نحوه‌ی توزیع این ماده در جهانمان جمع‌آوری می‌کنیم، به ما کمک می‌کند تا در برخوردهایمان به روشی متمرکزتر به‌دنبال آن بگردیم.»

دانشمندان به کمک اقلیدس امیدوارند بتوانند آزمایش کنند که آیا نظریه نسبیت عام انیشتین در مقیاس کیهان‌شناسی متفاوت عمل می‌کند یا خیر. چنین یافته‌ای می‌تواند به ماهیت انرژی تاریک مرتبط باشد؛ خواه این انرژی، نیرویی ثابت در جهان باشد یا نیرویی پویا که خواصش با گذر زمان تغییر می‌کند.

خاویر بورداک، کیهان‌شناس آژانس فضایی اروپا و عضو تیم اقلیدس می‌گوید: «اگر دریابیم که [انرژی تاریک نیرویی] ثابت نیست، بلکه پدیده‌ای است که در زمان تغییر می‌کند، آنگاه کشفی انقلابی رقم خواهد خورد؛ زیرا آنچه را که در مورد فیزیک بنیادی می‌شناسیم، زیر و رو خواهد کرد. چنین کشفی حتی می‌تواند سرنوشت جهان ظاهراً همواره درحال انبساط ما را آشکار کند.»

اقلیدس یک ابزار تصویربرداری نور مرئی حمل می‌کند که از دوربینی ۶۰۰ مگاپیکسلی تشکیل شده است. این تلسکوپ یک نورسنج و طیف‌سنج فروسرخ نزدیک نیز دارد که هم برای ثبت کهکشان‌ها در طول موج‌های نامرئی و هم اندازه‌گیری انتقال به سرخ آن‌ها استفاده خواهد شد.

با پرتاب موفقیت‌آمیز روز شنبه، اقلیدس اکنون در حال پیمودن مسیری تقریبا یک‌ونیم میلیون کیلومتری برای رسیدن به دومین نقطه لاگرانژی یا L2 است؛ مکانی در منظومه شمسی که کشش گرانشی زمین و خورشید در آن به تعادل می‌رسد. فضاپیما با حرکت در این مکان می‌تواند بدون آنکه زمین یا ماه جلوی دید آن را بگیرند، آسمان را به‌طور گسترده کاوش کند. تلسکوپ فضایی جیمز وب نیز در همین نقطه قرار دارد.

تقریبا یک ماه طول می‌کشد تا فضاپیما به نقطه لاگرانژی ۲ برسد و آزمایش عملکرد ابزارهای اقلیدس پیش از آغاز ارسال داده به زمین، به سه ماه زمان دیگر نیاز دارد. داده‌های تلسکوپ در سال‌های ۲۰۲۵، ۲۰۲۷ و ۲۰۳۰ به صورت عمومی منتشر خواهند شد.