روسیه تلسکوپ پرتو ایکس Spektr-RG را با موفقیت پرتاب کرد

MacTavish · 28/8/19

تلسکوپ Spektr-RG که یکی از مهم‌ترین پروژه‌های فضایی دوران پساشوروی به‌حساب می‌آید، به‌تازگی با موفقیت به فضا پرتاب شد.

یکی از برجسته‌ترین مأموریت‌های علمی و فضایی روسیه در شوروی سابق، دیروز شنبه از پایگاه فضایی بایکانور پرتاب شد. تلسکوپ پرتو ایکس اسپکتر-آرجی (Spektr-RG) که پروژه‌ای مشترک با همکاری آلمان است، به نقشه‌برداری دقیق و بی‌سابقه‌ی از کل آسمان شب خواهد پرداخت.

به عقیده‌ی پژوهشگران، اطلاعات به‌دست‌آمده از تلسکوپ اسپکتر-آرجی به ردیابی ساختارهای عظیم کیهان کمک خواهد کرد. آن‌ها امیدوار هستند این تلسکوپ جدید دیدگاه‌های تازه‌ای را در مورد رفتار انبساط کیهانی به آن‌ها بدهد. اسپکتر-آرجی می‌تواند تعداد بی‌شمار از منابع جدید پرتو ایکس ازجمله سیاه‌چاله‌های بسیار بزرگ مرکز کهکشان‌ها را شناسایی کند.

حرارت گاز هم‌زمان با ورود به سیاه‌چاله‌های غول‌آسا افزایش می‌یابد، سپس تجزیه‌ و به شکل پرتوهای ایکس منتشر می‌شود. پرتوها اساسا یک آشکارساز برای این شدیدترین پدیده‌ی کیهانی محسوب می‌شوند. پیش‌بینی می‌شود اسپکتر-آرجی در دوره‌ی خدمت خود، نزدیک به سه میلیون سیاه‌چاله‌ی کلان‌جرم را کشف کند.

مأموریت اسپکتر-آرجی درواقع شامل دو تلسکوپ است

تلسکوپ جدید روسیه، روز شنبه در ساعت ۱۷:۳۱ به وقت محلی (۱۷:۰۱ به وقت ایران) سوار بر راکت پروتون از پایگاه فضایی بایکانور قزاقستان به فضا سفر کرد. البته چند هفته زمان لازم است تا مأموریت تلسکوپ به‌صورت جدی آغاز شود.

فضاپیما در ابتدا باید به موقعیت متداول رصد در فاصله‌ی ۱.۵ میلیون کیلومتری زمین برسد؛ این نقطه به نقطه‌ی لاگرانژ ۲ معروف است. از چنین مرحله‌ای، اسپکتر-آرجی می‌تواند از محیط پایدار و خالی از نوسان‌های دما و سایه مأموریت خود را آغاز کند (نوسان‌های دما و سایه در مدارهای نزدیک به زمین بیشتر است). به‌محض آنکه آزمایش‌ها به پایان برسند، رصدخانه می‌تواند مأموریت نظارت بر آسمان را آغاز کند.

اسپکتر-آرجی از دو تلسکوپ تشکیل شده است؛ سیستم eRosita آلمانی بیشترین بخش فضاپیما را اشغال می‌کند و در کنار آن سخت‌افزار علمی روسی موسوم به ART-XC قرار گرفته است. هر دو سیستم از خوشه‌ای شامل هفت ماژول آینه‌ای لوله‌ای برای هدایت پرتو ایکس به آشکارسازهای حساس دوربین استفاده می‌کنند. eRosita و ART-XC همراه‌با یکدیگر به نقشه‌برداری از پرتوهای کیهانی در طیف انرژی ۰.۲ تا ۳۰ کیلو الکترون‌ولت (KeV) می‌پردازند.

دانشمندان روس برای توسعه‌ی تلسکوپ اسپکتر-آرجی چند دهه زمان صرف کردند

تلسکوپ اسپکتر-آرجی تعداد زیادی سیاه‌چاله را در مرکز کهکشان‌ها کشف خواهد کرد
دو تلسکوپ یادشده در طول شش ماه باید نقشه‌ای کامل از آسمان را تهیه کنند سپس این فرایند را برای بهبود جزئیات تکرار کنند. طبق پیش‌بینی دانشمندان، داده‌های این تلسکوپ انقلابی خواهند بود؛ تاکنون هرگز هیچ نقشه‌ی پرتو ایکسی از کل آسمان با دقت بالا تهیه نشده است.

هدف اصلی اسپکتر-آرجی بررسی مؤلفه‌های اسرارآمیز کیهانی است که با نام‌های ماده‌ی تاریک یا انرژی تاریک شناخته می‌شود. این ماده نزدیک به ۹۶ درصد از تراکم انرژی کیهان را تشکیل می‌دهد؛ اما هنوز اطلاعاتی از آن به دست نیامده است. به نظر می‌رسد جاذبه‌ی این ماده بر ماده‌ی مرئی جهان تأثیر می‌گذارد، درعین‌حال ماده‌ی مرئی در انبساط کیهان با سرعت بالایی نقش دارد.

eRosita: خوشه‌ای شامل هفت ماژول آینه‌‌ای که پرتوهای ایکس را به سمت آشکارسازهای دوربین هدایت می‌کند

اسپکتر-آرجی با نقشه‌برداری از توزیع گازهای داغ پرتو ایکس به پیش‌بینی پدیده‌ها می‌پردازد. به این صورت خوشه‌های بزرگی از کهکشان‌ها در کل جهان آشکار خواهند شد و درنتیجه می‌توان محل بزرگ‌ترین تراکم‌های ماده‌ی تاریک را شناسایی کرد. به‌گفته‌ی پروفسور ناندرا از مؤسسه‌ی فیزیک فرازمینی مکس پلانک در گارشینگ آلمان:

هدف ما کشف تقریبا ۱۰۰ هزار خوشه است که بسیار فراتر از محدوده‌ی جرم قابل‌انتظار است. در مرحله‌ی بعد جرم خوشه‌ها و چگونگی تکامل تعدادی از خوشه‌های دارای جرم مشخص در طول عمر کیهانی را بررسی می‌کنیم. به این صورت اندازه‌گیری دقیقی از ماده‌ی تاریک خواهیم داشت. با چنین حساسیتی می‌توانیم به نقشه‌برداری از تمام اجرامی در فواصل دوردست بپردازیم که عمرشان برابر با نیمی از عمر کل جهان است. با این اکتشافات موفق به رصد ساختارهای عظیمی خواهیم شد که تاکنون دیده نشده‌اند. همچنین می‌توانیم نحوه‌ی تکامل این ساختارها را بررسی کنیم و به آزمایش مدل‌های کیهانی و تأثیر انرژی تاریک و تغییر احتمالی آن در طول زمان بپردازیم.

ده‌ها سال طول کشید تا اسپکتر-آرجی توسعه پیدا کند. دانشمندان روس در طول سال‌ها با مشکلات سرمایه‌گذاری غیر یکپارچه دست‌وپنجه نرم می‌کردند و درنتیجه فضاپیمایی که روز شنبه پرتاب شد کاملا متفاوت با آنچه است که در ابتدا برنامه‌ریزی شده بود. این مأموریت یکی از مهم‌ترین مأموریت‌های مشترک اخترفیزیک است که از زمان جماهیر شوروی سابق آغاز شد. به‌گفته‌ی پروفسور ناندرا:

با این مأموریت روس‌ها پیشتاز اخترشناسی پرتوی ایکس می‌شوند که فرصتی بزرگ و استثنایی است.