نور، رازهای انرژی تاریک را بر ملا می کند

           

      
بهبود فناوری آشکارسازهای نوری در پروژه اکسس، دانشمندان را به تعیین روشنایی دقیق پرنورترین ستارگان آسمان نزدیک کرده است تا بتوان به درک دقیق تری از روشنایی ستارگان و تغییرات آن در طول زمان دست یافت.

نور پایه نجوم است و این که هنوز ستاره شناسان نتوانسته اند به راه حلی دقیق برای اندازه گیری میزان درخشش ستارگان برسند، کمی دور از ذهن به نظر می رسد. اما واقعیت این است که علم اخترشناسی گذشته موفقی داشته و با این حال، این روزها می رود که با یک جهش بزرگ علاوه بر نورسنجی بهتر سیارات به پاسخ دقیق تری برای ماهیت انرژی تاریک نیز دست پیدا کند.

بیش از دوهزار سال پیش، ابرخوس، منجم و ریاضی دان شهیر یونانی روشی هوشمندانه را برای درجه بندی درخشندگی یا «قدر ظاهری» ستارگان گوناگون پیشنهاد کرد که هنوز هم مورد استناد ستاره شناسان است و روشی مشابه آن و بر مبنای اندازه گیری درخشش نسبی ستارگان در مقایسه با تعدادی از ستارگان مرجع برای این دسته بندی ها مورد استفاده قرار می گیرد.

مشکل اینجاست که مقیاس درخشندگی ستارگان مرجع از دقت چندانی برخوردار نیست و هنوز این بخش از ستاره شناسی نتوانسته همگام با سایر پیشرفت ها در فناوری آشکارساز ها رو به جلو حرکت کند. به عنوان مثال، دقیق ترین سنجش برای تخمین قدر ظاهری ستاره روشن «نسر واقع»، یکی از درخشان ترین ستارگان آسمان به دهه ۱۹۷۰ برمی گردد. گری برنشتاین از دانشگاه پنسیلوانیا در فیلادلفیا می گوید: «این حیرت انگیز است. در دو دهه گذشته نیز تنها شاهد پژوهش های اندکی در این بخش از علم نجوم بوده ایم».

به منظور جبران کاستی های مربوط سال های اخیر، تیمی متشکل از محققان دانشگاه جانز هاپکینز در بالتیمور، مریلند به رهبری دکتر مری الیزابت کایزر، تصمیم دارد با استفاده از یک موشک حامل تلسکوپ، دقیق ترین سنجش ممکن از قدر ظاهری ستارگان مرجع را طی سال های اخیر به انجام برساند. این پروژه که اکسس یا «پروژه درجه بندی مطلق طیف در ستارگان مرجع» نام دارد، مأموریتی است که توسط ناسا تأمین اعتبار شده و احتمالا ظرف یکی، دوسال آینده به نتیجه خواهید رسید. این مأموریت فضایی شامل چهار پرواز هم زمان به فضای میانی مدار زمین است که برای اجتناب از انحراف نور، هر یک کمی بالاتر از جو زمین صورت خواهد گرفت. این پروازهای هم زمان تنها چند دقیقه به طول خواهند انجامید.

پروژه اکسس در طول این پروازهای کوتاه به سنجش درخشش چهار عدد از شناخته شده ترین ستارگان مرجع آسمان خواهد پرداخت. اکسس درخشش شعرای یمانی و نسر واقع، دو ستاره از روشن ترین ستارگان آسمان را در کنار یک جفت از کم نور ترین ستارگان با دقتی حدود ۱ درصد یا بهتر از آن اندازه گیری خواهد کرد. محققان این پروژه دستیابی به دقت پیش بینی شده را که دو برابر دقت سنجش های کنونی است، مدیون بهبود فناوری آشکارسازها در تلسکوپ های جدید و کالیبره شدن آنها توسط نور مصنوعی پیش از آغاز این مأموریت هستند.

نتایج حاصل از این پژوهش می تواند در ایجاد استانداردهای جدید برای کالیبراسیون مشاهدات سایر تلسکوپ ها نیز به کار گرفته شود. علاوه بر این امکان سنجش دقیق تر درخشش ابرنواخترها و دیگر اجرام آسمانی نیز فراهم خواهد شد. چنین دقتی در سنجش درخشش ستارگان می تواند پرده از راز گسترش بی پایان جهان هستی یا ماهیت انرژی تاریک نیز بردارد. وجود این انرژی حدود ۱۲ سال پیش و به دلیل مشاهده کاهش روشنایی ابرنواخترهای دوردست که در نتیجه دور شدن پیوسته آنها از کهکشان راه شیری بود، توسط ستاره شناسان مورد توجه قرار گرفت.

هنوز ستاره شناسان از منشاء انرژی تاریک چیزی نمی دانند. این انرژی می تواند محصول یک نیروی بنیادی ناشناخته باشد؛ شاید هم نشانی است از عدم درک صحیح ما از نیروی گرانش و اثرات آن. محققان برای درک بهتر این پدیده به بررسی روند گسترش کیهان و مشاهده تغییرات جزئی در آهنگ گسترش آن در طول زمان روی آورده اند و این مطالعه مستلزم بهره گیری از ابزارهایی با دقت بالاتر برای سنجش درخشش ابرنواخترها در دوره های گوناگون کیهانی است.

آدام ریس از دانشگاه جانز هاپکینز و یکی از اعضای پروژه اکسس و از جویندگان انرژی تاریک، در گفتگوی با نیوساینتیست می گوید: «استفاده از اطلاعات سنجش نور دریافت شده توسط چندین تلسکوپ به شکل هم زمان و ادغام آنها در هم می تواند احتمال اشتباهات جزئی را خصوصا در درک ماهیت شتاب توسط ستاره شناسان به نحو چشم گیری کاهش دهد. آنچه که ما به عنوان تغییرات انرژی تاریک در بازه های گوناگون زمانی یا شتابی متفاوت می دانیم می تواند تنها یک فریب و نتیجه مشاهداتی باشد که همگی مرجع مشترکی را به کار نگرفته اند. نتایج حاصل از مأموریت اکسس می تواند ستارهشناسان را از دام این تردیدها برهاند و باعث شود علم درک بهتری از انرژی تاریک داشته باشد».
       
محبوبه عمیدی    
شبکه فیزیکی هوپا